KR20150026779A - Photomask for manufacturing display device, method for manufacturing photomask, pattern transfer method and method for manufacturing display device - Google Patents

Photomask for manufacturing display device, method for manufacturing photomask, pattern transfer method and method for manufacturing display device Download PDF

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KR20150026779A
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Abstract

The purpose of the present invention is to provide a photomask for manufacturing a display device improving the transcription of a micro-pattern. The photomask for manufacturing a display device is manufactured by forming a pattern for transcription including a the light-shielding part, a phase shift part and a light transmission part by patterning a phase shift film, an etching mask film and a light-shielding film on a transparent substrate by each wet etching. The light-shielding part is formed by laminating the phase shift film, the etching mask film and the light-shielding film in order. The phase shift part is the phase shift film or is formed by laminating the phase shift film and the etching mask film. The light transmission part is formed by exposing the surface of the transparent substrate. The phase shift film is made up of materials containing chrome. The etching mask film is made up of materials having etching resistance on the etching of the phase shift film. The phase shift part and the light transmission part have a part adjacent to each other. The phase shift part and the light transmission part have a phase difference of about 180 degrees on representive wavelength of the exposure light of the photomask.

Description

표시 장치 제조용 포토마스크, 그 포토마스크의 제조 방법, 패턴 전사 방법 및 표시 장치의 제조 방법{PHOTOMASK FOR MANUFACTURING DISPLAY DEVICE, METHOD FOR MANUFACTURING PHOTOMASK, PATTERN TRANSFER METHOD AND METHOD FOR MANUFACTURING DISPLAY DEVICE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photomask for manufacturing a display device, a method of manufacturing the photomask, a method of transferring a pattern, and a manufacturing method of a display device. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은, 표시 장치의 제조에 있어서 미세한 패턴을 형성하는 것이 가능한 표시 장치 제조용 포토마스크, 그 포토마스크의 제조 방법, 그 포토마스크를 사용한 패턴 전사 방법 및 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a photomask for manufacturing a display device capable of forming a fine pattern in the manufacture of a display device, a method of manufacturing the photomask, a pattern transfer method using the photomask, and a method of manufacturing the display device.

특허문헌 1에는, 미세 또한 고정밀도인 노광 패턴을 형성하는 것이 가능한 위상 시프트 마스크의 제조 방법에 관한 발명이 기재되어 있다. 그 문헌에는, 특히, 플랫 패널용의 유리 기판은, 300㎜를 초과하는 사이즈이므로, 기판의 굴곡이나 표면 거칠기가 커져, 초점 심도의 영향을 받기 쉽다고 기재되어 있다. Patent Document 1 discloses an invention relating to a method of manufacturing a phase shift mask capable of forming fine and highly accurate exposure patterns. In this document, it is described that the glass substrate for a flat panel is of a size exceeding 300 mm, and therefore, the substrate is bent and the surface roughness becomes large, and is easily affected by the depth of focus.

따라서, 특허문헌 1은, 투명 기판 상의 차광층을 패터닝하고, 크롬계 재료의 타깃을 스퍼터함으로써, 300㎚ 이상 500㎚ 이하의 파장 영역 중 어느 하나의 광에 대해 180°의 위상차를 갖게 하는 것이 가능한 위상 시프트층을, 상기 차광층을 피복하도록 상기 투명 기판 상에 형성하고, 상기 위상 시프트층을 패터닝하는 위상 시프트 마스크의 제조 방법을 기재하고 있다. Therefore, in Patent Document 1, it is possible to pattern the light shielding layer on the transparent substrate and sputter the target of the chromium-based material to have a phase difference of 180 DEG with respect to any light in the wavelength range of 300 nm to 500 nm Discloses a method of manufacturing a phase shift mask in which a phase shift layer is formed on the transparent substrate so as to cover the light shielding layer and the phase shift layer is patterned.

특허문헌 2에는, 블라인드 영역에 차광 영역 및 투광 영역이 구비되고, 메인 영역에 위상 반전 영역 및 투광 영역이 구비된 FPD(Flat Panel Display) 제조용 포토마스크이며, 상기 블라인드 영역은, 투명 기판 상에 차광막 패턴 및 위상 반전막이 적층되어 구성되고, 상기 블라인드 영역의 투광 영역은, 상기 위상 반전막 및 차광막 패턴이 순차적으로 에칭되어 노출된 상기 투명 기판 영역을 포함하고, 상기 메인 영역의 투광 영역은, 투명 기판 상에 적층된 위상 반전막이 에칭되어 노출된 상기 투명 기판 영역을 포함하고, 상기 차광막 패턴의 에칭 속도는, 동일한 에칭 물질에 대해 상기 위상 반전막의 에칭 속도보다 빠른 것을 특징으로 하는 포토마스크가 기재되어 있다. Patent Document 2 discloses a photomask for manufacturing an FPD (Flat Panel Display) having a shielding region and a light-transmitting region in a blind region and a phase inversion region and a light-transmitting region in a main region, Wherein the transparent region of the blind region comprises the transparent substrate region in which the phase reversal film and the light shielding film pattern are sequentially etched and exposed, And the transparent substrate region exposed by etching the phase reversal film stacked on the transparent substrate region, wherein the etching rate of the light-shielding film pattern is higher than the etching rate of the phase reversal film for the same etching substance .

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2011-13283호 공보[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-13283 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2012-230379호 공보[Patent Document 2] Japanese Unexamined Patent Publication No. 230309/1989

현재, 액정 표시 장치에는, VA(Vertical Alignment) 방식이나 IPS(In Plane Switching) 방식 등이 채용되고 있다. 이들의 채용에 의해, 밝고, 또한 전력 절약함과 동시에, 고정밀, 고속 표시, 광시야각 등의 표시 성능의 향상이 요망되고 있다. At present, VA (Vertical Alignment) method or IPS (In Plane Switching) method is adopted for a liquid crystal display device. With these applications, improvement in display performance such as high-precision, high-speed display, and wide viewing angle has been demanded, while being brighter and saving power.

예를 들어, 이들의 방식을 적용한 액정 표시 장치에 있어서, 화소 전극에, 라인 앤드 스페이스 패턴 형상으로 형성한 투명 도전막이 적용되고, 액정 표시 장치의 표시 성능을 높이기 위해서는, 이러한 패턴의 미세화가 점점 요망되어 있다. 예를 들어, 라인 앤드 스페이스 패턴의 피치 폭 P(라인 폭 L과 스페이스 폭 S의 합계)를, 6㎛로부터 5㎛로 좁게 하고, 5㎛로부터 4㎛로 더 좁게 하는 것이 요망되어 있다. 이 경우, 라인 폭 L, 스페이스 폭 S는, 적어도 어느 한쪽이 3㎛ 미만이 되는 경우가 많다. 예를 들어, L<3㎛, 혹은 L≤2㎛, 또는 S<3㎛, 혹은 S≤2㎛가 되는 경우가 적지 않다. For example, in a liquid crystal display device to which these methods are applied, a transparent conductive film formed in a line-and-space pattern shape is applied to the pixel electrode, and in order to improve the display performance of the liquid crystal display device, . For example, it is desired to narrow the pitch width P (sum of the line width L and the space width S) of the line and space pattern from 6 mu m to 5 mu m, and further to 5 mu m to 4 mu m. In this case, at least one of the line width L and the space width S is often less than 3 mu m. For example, L <3 탆 or L ≤ 2 탆, or S <3 탆 or S ≤ 2 탆 in many cases.

한편, 액정 표시 장치나 EL(electroluminescence) 표시 장치에 사용되는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor,「TFT」)라고 하면, TFT를 구성하는 복수의 패턴 중, 패시베이션(passivation)층(절연층)으로 형성된 콘택트 홀이, 절연층을 가로지르고, 그 하층측에 있는 접속부에 도통하는 구성이 채용되어 있다. 이때, 상층측과 하층측의 패턴이 정확하게 위치 결정되고, 또한, 콘택트 홀의 형상이 확실하게 형성되어 있지 않으면, 표시 장치의 올바른 동작이 보증되지 않는다. 그리고, 여기서도, 표시 성능의 향상과 함께, 디바이스 패턴의 고집적화가 필요하게 되고, 패턴의 미세화가 요구되어 있다. 즉, 홀 패턴의 직경도, 3㎛를 하회하는 것이 필요하게 되고 있다. 예를 들어, 직경이 2.5㎛ 이하, 나아가서는, 직경이 2.0㎛ 이하인 홀 패턴이 필요해지고, 조만간, 이를 하회하는 1.5㎛ 이하의 직경을 갖는 패턴의 형성도 요망된다고 생각된다. On the other hand, in the case of a thin film transistor ("TFT") used in a liquid crystal display device or an EL (electroluminescence) display device, among a plurality of patterns constituting TFTs, a contact formed with a passivation layer A configuration in which the hole traverses the insulating layer and is conducted to the connection portion on the lower layer side is adopted. At this time, if the patterns on the upper layer side and the lower layer side are accurately positioned and the shape of the contact hole is not reliably formed, the correct operation of the display device is not guaranteed. Also here, along with the improvement of the display performance, high integration of the device pattern is required, and the pattern is required to be miniaturized. That is, it is required that the diameter of the hole pattern is less than 3 占 퐉. For example, it is considered that a hole pattern having a diameter of not more than 2.5 mu m, and furthermore, a diameter of not more than 2.0 mu m is required, and formation of a pattern having a diameter of not more than 1.5 mu m short of this pattern is desired.

이와 같은 배경으로부터, 라인 앤드 스페이스 패턴이나 콘택트 홀의 미세화에 대응할 수 있는 표시 장치 제조용의 포토마스크의 요구가 향상되어 있다. From such a background, there is a demand for a photomask for manufacturing a display device capable of coping with line and space patterns and miniaturization of contact holes.

그런데, 반도체(LSI 등) 제조용 포토마스크의 분야에서는, 해상성을 얻기 위해, 고NA(Numerical Aperture)(예를 들어 0.2 이상)의 광학계와 함께, 위상 시프트 작용을 이용한 위상 시프트 마스크를 개발해 온 경위가 있다. 위상 시프트 마스크는, 단일 파장의, 파장이 짧은 광원(KrF나 ArF의 엑시머 레이저 등)과 함께 사용되고 있다. 이에 의해, 각종 소자 등의 고집적화 및 그것에 수반하는 포토마스크의 패턴 미세화에 대응해 왔다. In the field of photomasks for manufacturing semiconductors (LSIs, etc.), in order to obtain resolution, a process of developing a phase shift mask using a phase shift action together with an optical system of a high NA (Numerical Aperture) . The phase shift mask is used together with a light source (such as KrF or ArF excimer laser) having a single wavelength and a short wavelength. As a result, high integration of various devices and the like and miniaturization of the pattern of the photomask accompanying thereto have been addressed.

그 한편, 표시 장치 제조용의 리소그래피 분야에서는, 해상성 향상이나 초점 심도 확대를 위해, 상기와 같은 방법이 적용되는 것은, 일반적이지 않았다. 이 이유로서는, 표시 장치에 있어서 요구되는, 패턴의 집적도나, 미세함이 반도체 제조 분야 정도가 아니었던 것을 예로 들 수 있다. 실제, 표시 장치 제조용의 노광 장치[일반적으로는 LCD(Liquid Crystal Display) 노광 장치, 혹은 액정 노광 장치 등으로서 알려짐]에 탑재되는 광학계나 광원도, 반도체 제조용의 것과는 다르고, 해상성이나 초점 심도보다, 생산 효율(예를 들어, 광원의 파장 영역을 확장시켜 큰 조사광량을 얻어, 생산 택트를 단축시키는 등)이 중시되어 왔다. On the other hand, in the field of lithography for manufacturing display devices, it has not been general that the above-described method is applied to improve the resolution and the depth of focus. For this reason, it is exemplified that the degree of integration and fineness of the pattern, which are required in the display device, were not in the field of semiconductor manufacturing. Actually, an optical system and a light source mounted on an exposure apparatus (generally known as an LCD (Liquid Crystal Display) exposure apparatus or a liquid crystal exposure apparatus, etc.) for producing display devices are also different from those for semiconductor manufacturing, Production efficiency (for example, by enlarging the wavelength range of the light source to obtain a large irradiated light quantity, shortening the production tact, etc.) has been emphasized.

포토마스크의 전사용 패턴이 미세화하면, 이를 정확하게 피전사체(에칭 가공하고자 하는 박막 등, 피가공체라고도 함)에 전사하는 공정의 실시는 곤란해진다. 표시 장치의 제조에 있어서의 전사의 공정에 현실적으로 사용되고 있는 상술한 노광 장치의 해상 한계는 3㎛ 정도이지만, 표시 장치에 필요한 전사용 패턴 중에는, 상술한 바와 같이, CD(Critical Dimension, 선 폭)가, 이미 이에 근접하거나, 혹은 이를 하회하는 치수의 것이 필요하게 되어 있기 때문이다. When the transfer pattern of the photomask becomes finer, it becomes difficult to carry out the step of accurately transferring the transferred pattern onto a transfer target body (also referred to as a thin film to be etched or a workpiece). Although the resolution limit of the above-described exposure apparatus, which is practically used in the transfer process in the manufacture of the display apparatus, is about 3 mu m, among the transfer patterns necessary for the display apparatus, the CD (Critical Dimension) , It is necessary to have a dimension which is already close to or below this dimension.

또한, 표시 장치 제조용 마스크는, 반도체 제조용 마스크에 비해 면적이 크기 때문에, 실 생산상, 3㎛ 미만인 CD를 갖는 전사용 패턴을 면 내 균일하게 전사하는 것에는 큰 곤란이 있었다. In addition, since the mask for manufacturing a display device has a larger area than a mask for manufacturing a semiconductor, there is a great difficulty in uniformly transferring a transfer pattern having a CD of less than 3 mu m in the plane of production.

이와 같이 종래의 표시 장치 제조용의 마스크를 사용한 것에서는, 3㎛ 미만인 CD 등의 미세한 패턴의 전사에는 곤란이 수반하므로, 지금까지 반도체 장치 제조의 목적으로 개발되어 온, 해상성 향상을 위한 각종 방법을 표시 장치 제조의 분야에도 적용하는 것이 생각된다. As described above, in the case of using a mask for manufacturing a conventional display device, transfer of a fine pattern such as a CD having a size of less than 3 mu m is difficult, and thus various methods for improving the resolution, It is considered to be applied to the field of display device manufacturing.

그러나, 표시 장치 제조에 상기한 방법을 그대로 적용하는 것에는, 몇 개의 문제가 있다. 예를 들어, 고NA(개구수)를 갖는 고해상도의 노광 장치로의 전환에는, 큰 투자가 필요하게 되어, 표시 장치의 가격과의 정합성에 저어(齟齬)가 생긴다. 혹은, 노광 파장의 변경(ArF 엑시머 레이저와 같은 단파장을, 단일 파장으로 사용함)에 대해서는, 비교적 대면적을 갖는 표시 장치에의 적용이 곤란하고, 제조 택트가 연장되기 쉬운 문제 외에도, 역시나 상당한 투자를 필요로 하는 점에서 부적합하다. However, there are several problems in applying the above-described method directly to the manufacture of display devices. For example, a large investment is required for switching to a high-resolution exposure apparatus having a high NA (numerical aperture), and inconsistency arises in the consistency with the display device. Alternatively, it is difficult to apply to a display device having a relatively large area for changing the exposure wavelength (using a single wavelength such as an ArF excimer laser for a single wavelength), and besides the problem that the manufacturing tact is liable to be prolonged, It is unsuitable for what it needs.

따라서, 표시 장치 제조용 포토마스크가 구비하는 전사용 패턴의 고안에 의해, 미세 패턴의 전사성을 향상시킬 수 있으면, 매우 의의가 크다. Therefore, it is very significant if the transferability of the fine pattern can be improved by designing the transfer pattern provided in the photomask for manufacturing a display device.

본 발명의 요지는, 이하와 같다. The gist of the present invention is as follows.

<1> 투명 기판 상에, 위상 시프트막, 에칭 마스크막, 차광막이, 각각 웨트 에칭에 의해 패터닝됨으로써, 차광부, 위상 시프트부, 투광부를 포함하는 전사용 패턴이 형성되어 이루어지는 표시 장치 제조용 포토마스크로서, A photomask for manufacturing a display device in which a transfer pattern including a light-shielding portion, a phase shifting portion, and a light-transmitting portion is formed by patterning a phase shift film, an etching mask film, and a light- as,

상기 차광부는, 상기 투명 기판 상에, 상기 위상 시프트막, 상기 에칭 마스크막, 상기 차광막이 이 순서로 적층되어 이루어지고, Wherein the shielding portion is formed by laminating the phase shift film, the etching mask film, and the light shielding film in this order on the transparent substrate,

상기 위상 시프트부는, 상기 투명 기판 상에 상기 위상 시프트막, 또는, 상기 위상 시프트막과 상기 에칭 마스크막이 형성되어 이루어지고, Wherein the phase shifting portion is formed by forming the phase shift film or the phase shift film and the etching mask film on the transparent substrate,

상기 투광부는, 상기 투명 기판 표면이 노출되어 이루어지고, Wherein the transparent portion is formed by exposing the surface of the transparent substrate,

상기 위상 시프트막은, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지고, Wherein the phase shift film is made of a material containing chromium,

상기 에칭 마스크막은, 상기 위상 시프트막의 에칭액에 대해, 에칭 내성을 갖는 재료로 이루어지고, The etching mask film is made of a material having an etching resistance to the etching liquid of the phase shift film,

상기 위상 시프트부와, 상기 투광부는, 서로 인접하는 부분을 갖고, 또한, 상기 위상 시프트부와 상기 투광부는, 상기 포토마스크의 노광광의 대표 파장에 대해, 대략 180도의 위상차를 갖는 것인, Wherein the phase shifting portion and the light transmitting portion have portions adjacent to each other and the phase shifting portion and the light transmitting portion have a phase difference of about 180 degrees with respect to a representative wavelength of exposure light of the photomask.

표시 장치 제조용 포토마스크. Photomask for manufacturing display devices.

<2> 상기 전사용 패턴은, 라인 앤드 스페이스 패턴을 포함하고, 상기 라인 앤드 스페이스 패턴의 라인 패턴은 일정 폭의 차광부와, 상기 일정 폭의 차광부의 양측에 인접한 일정 폭의 위상 시프트부를 갖는 것을 특징으로 하는, <1>에 기재된 표시 장치 제조용 포토마스크. The transfer pattern includes a line-and-space pattern, and the line pattern of the line-and-space pattern has a light-shielding portion having a constant width and a phase shift portion having a constant width adjacent to both sides of the light- The photomask for manufacturing a display device according to < 1 >

<3> 상기 전사용 패턴은, 홀 패턴을 포함하고, 상기 홀 패턴은 소정 직경의 투광부와, 상기 투광부를 둘러싸는 일정 폭의 위상 시프트부와, 상기 위상 시프트부를 둘러싸는 차광부를 갖는 것을 특징으로 하는, <1>에 기재된 표시 장치 제조용 포토마스크. The transfer pattern includes a hole pattern, the hole pattern has a transparent portion having a predetermined diameter, a phase shift portion having a constant width surrounding the transparent portion, and a shielding portion surrounding the phase shift portion To (4).

<4> 상기 위상 시프트부는, 상기 투명 기판 상에 상기 위상 시프트막이 형성되어 이루어지고, 상기 위상 시프트막은, 상기 노광광의 대표 파장에 대해, 대략 180도 위상 시프트하는 것인 것을 특징으로 하는, <1> 내지 <3> 중 어느 한 항에 기재된 표시 장치 제조용 포토마스크. It is preferable that the phase shifting portion has the phase shift film formed on the transparent substrate and the phase shift film is phase shifted by about 180 degrees with respect to the representative wavelength of the exposure light. To < 3 >.

<5> 상기 위상 시프트부는, 상기 투명 기판 상에 상기 위상 시프트막과 상기 에칭 마스크막이 이 순서로 적층되어 이루어지고, The phase shifting portion may include a transparent substrate on which the phase shift film and the etching mask film are stacked in this order,

상기 위상 시프트막과 상기 에칭 마스크막의 적층은, 상기 노광광의 대표 파장에 대해, 대략 180도 위상 시프트하는 것인 것을 특징으로 하는, <1> 내지 <3> 중 어느 한 항에 기재된 표시 장치 제조용 포토마스크. The display device manufacturing port according to any one of < 1 > to < 3 >, characterized in that the lamination of the phase shift film and the etching mask film is phase shifted approximately 180 degrees with respect to a representative wavelength of the exposure light. Mask.

<6> 상기 전사용 패턴에 포함되는, 상기 투광부와 상기 위상 시프트부가 서로 인접하는 부분에서, 상기 위상 시프트막의 피에칭면이 노출되고, <6> A surface to be etched of the phase shift film is exposed at a portion of the transfer pattern adjacent to the transparent portion and the phase shift portion,

상기 인접하는 부분의 단면에 있어서, 상기 위상 시프트막의 상면, 하면 및 피에칭면에 각각 대응하는 상변, 하변 및 측변이, 하기 조건 (A) 및 (B)를 충족하는, <1> 내지 <5> 중 어느 한 항에 기재된 표시 장치 제조용 포토마스크. The upper side, the lower side and the side face corresponding to the upper face, lower face and etched face of the phase shift film satisfy the following conditions (A) and (B), respectively, Gt; a < / RTI > photomask for manufacturing a display device according to any one of <

(A) 상기 상변과 상기 측변의 접점과, 상기 상면으로부터 상기 위상 시프트막의 막 두께의 3분의 2 내려간 높이의 위치에서의 상기 측변의 위치를 연결한 직선이, 상기 상변과 이루는 각도가, 85도로부터 120도의 범위 내이며, 또한, (A) a straight line connecting a contact point of the upper side and the side face and a position of the side face at a position of a height of two thirds lower than the film thickness of the phase shift film from the upper face, It is within a range of 120 degrees from the road,

(B) 상기 상변과 상기 측변의 접점을 통하고 상기 투명 기판의 주표면에 대해 수직인 제1 가상선과, 상기 하면으로부터 상기 막 두께의 10분의 1 올라간 높이의 위치에서의 상기 측변의 위치를 통하고, 상기 투명 기판의 상기 주표면에 대해 수직인 제2 가상선과의 사이의 폭이, 상기 막 두께의 2분의 1 이하이다. (B) a first imaginary line which is perpendicular to the main surface of the transparent substrate through the upper side and the side edge of the side face, and a position of the side edge at a position which is one tenth the height of the film thickness from the bottom face And a second imaginary line perpendicular to the main surface of the transparent substrate is equal to or smaller than half of the film thickness.

<7> 투명 기판 상에, 위상 시프트막, 에칭 마스크막, 차광막이, 각각 웨트 에칭에 의해 패터닝됨으로써, 차광부, 위상 시프트부, 투광부를 포함하는 전사용 패턴이 형성되어 이루어지는 표시 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법으로서,A photomask for manufacturing a display device in which a transfer pattern including a light-shielding portion, a phase shifting portion, and a light-transmitting portion is formed by patterning a phase shift film, an etching mask film, and a light- A process for producing

상기 차광부는, 상기 투명 기판 상에, 상기 위상 시프트막, 상기 에칭 마스크막, 상기 차광막이 이 순서로 적층되어 이루어지고, Wherein the shielding portion is formed by laminating the phase shift film, the etching mask film, and the light shielding film in this order on the transparent substrate,

상기 위상 시프트부는, 상기 투명 기판 상에 상기 위상 시프트막, 또는, 상기 위상 시프트막과 상기 에칭 마스크막이 형성되어 이루어지고, Wherein the phase shifting portion is formed by forming the phase shift film or the phase shift film and the etching mask film on the transparent substrate,

상기 투광부는, 상기 투명 기판 표면이 노출되어 이루어지는, 표시 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법에 있어서, Wherein the transparent portion of the transparent substrate is exposed, the method comprising the steps of:

상기 투명 기판 상에, 위상 시프트막, 에칭 마스크막, 차광막이 이 순서로 적층되고, 또한 제1 포토레지스트막이 형성된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, A step of preparing a photomask blank on which a phase shift film, an etching mask film, and a light shielding film are stacked in this order and on which a first photoresist film is formed,

상기 위상 시프트막, 상기 에칭 마스크막 및 상기 차광막에 대해 각각 소정의 패터닝을 행함으로써, 전사용 패턴을 형성하는 공정을 갖고, A step of forming a transfer pattern by subjecting the phase shift film, the etching mask film and the light shielding film to predetermined patterning,

상기 위상 시프트막의 패터닝에 있어서는, 패터닝된 상기 에칭 마스크막을 마스크로서 상기 위상 시프트막을 웨트 에칭하는 공정을 포함하고, The step of patterning the phase shift film includes wet etching the phase shift film using the patterned etching mask film as a mask,

상기 위상 시프트막은, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지고, Wherein the phase shift film is made of a material containing chromium,

상기 에칭 마스크막은, 상기 위상 시프트막의 에칭액에 대해, 에칭 내성을 갖는 재료로 이루어지고, The etching mask film is made of a material having an etching resistance to the etching liquid of the phase shift film,

상기 위상 시프트부와, 상기 투광부는, 서로 인접하는 부분을 갖고, 또한, 상기 위상 시프트부와 상기 투광부는, 상기 포토마스크의 노광광의 대표 파장에 대해, 대략 180도의 위상차를 갖는 것으로 하는 것을 특징으로 하는, The phase shifting section and the transmissive section have portions adjacent to each other and the phase shifting section and the transmissive section have a phase difference of about 180 degrees with respect to a representative wavelength of the exposure light of the photomask doing,

표시 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법. A method of manufacturing a photomask for manufacturing a display device.

<8> <1> 내지 <3> 중 어느 한 항에 기재된, 표시 장치 제조용 포토마스크를 준비하는 공정과, <8> A method for manufacturing a display device, comprising the steps of: preparing a photomask for manufacturing a display device according to any one of <1> to <3>

i선, h선, g선을 포함하는 노광광을 조사하는, 표시 장치 제조용 노광 장치를 사용해서, 상기 포토마스크가 구비하는 전사용 패턴을 노광하고, 상기 전사용 패턴을, 피전사체 상에 전사하는 공정을 포함하는, 패턴 전사 방법. a transferring pattern of the photomask is exposed using an exposure apparatus for manufacturing a display device which irradiates exposure light including i line, h line and g line, and the transfer pattern is transferred onto a transfer target body And transferring the pattern onto the recording medium.

<9> <1> 내지 <3> 중 어느 한 항에 기재된, 표시 장치 제조용 포토마스크를 준비하는 공정과, <9> A method of manufacturing a display device, comprising the steps of: preparing a photomask for manufacturing a display device according to any one of <1> to <3>

i선, h선, g선을 포함하는 노광광을 조사하는, 표시 장치 제조용 노광 장치를 사용해서, 상기 포토마스크가 구비하는 전사용 패턴을 노광하고, 상기 전사용 패턴을, 피전사체 상에 전사하는 공정을 포함하는, 표시 장치의 제조 방법. a transferring pattern of the photomask is exposed using an exposure apparatus for manufacturing a display device which irradiates exposure light including i line, h line and g line, and the transfer pattern is transferred onto a transfer target body The method comprising the steps of:

본 발명에 따르면, 표시 장치의 제조에 있어서 미세한 패턴을, 설계대로 형성하는 것이 가능한 표시 장치 제조용 포토마스크, 그 포토마스크의 제조 방법, 그 포토마스크를 사용한 패턴 전사 방법 및 표시 장치의 제조 방법이 제공된다. According to the present invention, there is provided a photomask for manufacturing a display device capable of forming a fine pattern as designed in the manufacture of a display device, a method of manufacturing the photomask, a pattern transfer method using the photomask, and a method of manufacturing the display device do.

도 1은 위상 시프트막 패턴의 단면 형상의 차이에 의한 위상 시프트 효과의 차이에 대해 행한 시뮬레이션에 있어서의, 라인 앤드 스페이스 패턴의 위상 시프트 마스크의 상면시(上面視)의 모식도[도 1의 (a)], 그 일부의 단면 모식도[도 1의 (b)] 및 그 밖의 형상의 위상 시프트 마스크의 단면 모식도[도 1의 (c)] 및 비교에 사용한 바이너리 마스크의 단면 모식도[도 1의 (d)]이다.
도 2는 시뮬레이션에 사용한 3종의 포토마스크를 사용해서 노광했을 때에, 피전사체 상에 형성되는 광 강도 분포 곡선을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 포토마스크의 제조 시에 준비하는 포토마스크 블랭크의 단면 모식도이다.
도 4는 제1 형태에 의한 본 발명의 포토마스크[도 4의 (a)]의 단면도(하측) 및 대응하는 상면시도(상측)와, 제2 형태에 의한 본 발명의 포토마스크[도 4의 (b)]의 단면도(하측) 및 대응하는 상면시도(상측)이다.
도 5는 전사용 패턴이 홀 패턴인 형태의, 제1 형태에 의한 본 발명의 포토마스크[도 5의 (a)]와, 제2 형태에 의한 본 발명의 포토마스크[도 5의 (b)]의 상면시도 및 단면도이다.
도 6은 패터닝된 위상 시프트막의 피에칭면(측면) 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 제1 및 제2 형태에 의한 본 발명의 포토마스크의 제조 방법예를 나타내는 도면이다.
도 8은 제1 및 제2 형태에 의한 본 발명의 포토마스크의 제조 방법예를 나타내는 도면이다.
도 9는 사이드 에칭을 이용한 제1 형태의 본 발명의 포토마스크의 제조 방법예를 나타내는 도면이다.
도 10은 레지스트 패턴을 마스크로서 웨트 에칭한 경우에, 얻어지는 위상 시프트막 패턴의 단면을 도시하는 참고도이다.
1 is a schematic view of a phase shift mask of a line-and-space pattern on a top surface (top view) in the simulation of the difference in phase shift effect due to the difference in sectional shape of the phase shift film pattern 1 (c) of a phase shift mask of a partial cross-sectional view (FIG. 1 (b)) and other shapes of a portion thereof, and a cross-sectional view of a binary mask )]to be.
Fig. 2 is a view showing a light intensity distribution curve formed on a body to be exposed when exposure is performed using three types of photomasks used in the simulation. Fig.
3 is a schematic cross-sectional view of a photomask blank prepared in the production of the photomask of the present invention.
4 is a cross-sectional view (lower side) and a corresponding upper surface trial (upper side) of the photomask (FIG. 4A) of the present invention according to the first embodiment and the photomask of the present invention (lower side) and the corresponding upper surface try (upper side) of Fig.
5 shows a photomask of the present invention (Fig. 5 (a)) according to the first embodiment and a photomask according to the second embodiment (Fig. 5 (b) And FIG.
6 is a view for explaining a shape of the etched surface (side) of the patterned phase shift film.
7 is a view showing an example of a method of manufacturing a photomask according to the first and second embodiments of the present invention.
8 is a view showing an example of a method of manufacturing a photomask according to the first and second embodiments of the present invention.
9 is a diagram showing an example of a method of manufacturing the photomask of the first embodiment using side etching.
10 is a reference view showing a cross section of a phase shift film pattern to be obtained when wet etching is performed using a resist pattern as a mask.

포토리소그래피 공정에 있어서, 미세한 패턴을 확실하게 전사하기 위해서는, 포토마스크를 사용한 노광 공정에 의해, 피전사체 상의 레지스트막에 부여하는, 광 강도 분포가 중요해진다. 즉, 광 강도 분포 곡선의 콘트라스트가 높고, 피전사체 상에 형성되는 레지스트 패턴의 프로파일이 향상되면, 이 레지스트 패턴을 사용해서, 표시 장치 기판 등의 피전사체의 에칭 가공이 보다 정교하고 치밀하게 행할 수 있다. 표시 장치용 포토마스크에 있어서는, 일반적으로 면적이 크고(1변 300㎜ 이상), 면 내 전체에 있어서, 균일하게 패터닝을 행할 수 있는 것, 그리고, 면 내의 CD의 균일성을 제어할 수 있는 것이 중요하기 때문에, 노광광이 만드는 광 강도 분포 곡선의 형상은, 특히 중요하다. In the photolithography process, in order to reliably transfer a fine pattern, the light intensity distribution imparted to the resist film on the transferred body becomes important by an exposure process using a photomask. That is, when the contrast of the light intensity distribution curve is high and the profile of the resist pattern formed on the transfer body is improved, etching processing of a transfer destination body such as a display device substrate can be performed more precisely and densely have. In the case of a photomask for a display device, generally, the area is large (at least 300 mm on one side), patterning can be performed uniformly throughout the entire surface, and uniformity of CD in the surface can be controlled Since it is important, the shape of the light intensity distribution curve formed by the exposure light is particularly important.

그런데, 상기 특허문헌 1 및 2에 있어서는, 미세 또한 고정밀도인 패턴 형성을 행하거나, 혹은, 높은 해상도를 얻기 위해, 위상 시프트층(또는 위상 반전층)을 갖는 포토마스크를 사용하는 것이 기재되어 있다. However, in the above Patent Documents 1 and 2, it is described that a photomask having a phase shift layer (or a phase inversion layer) is used in order to perform fine or highly accurate pattern formation or to obtain a high resolution .

특허문헌 1에 의하면, 투명 기판 상에, 크롬계 재료 등으로 차광막을 형성하고, 차광막을 소정의 형상으로 에칭한 후, 이를 덮도록, 크롬계 재료의 위상 시프트층을 형성하고, 이 위상 시프트층 상에 형성한 포토레지스트에 의한 레지스트 패턴을 마스크로서 위상 시프트층의 패터닝을 행한다. 또한. 특허문헌 2에 있어서도, 크롬을 포함하는 차광막 패턴 상에 형성한 크롬을 포함하는 위상 반전막을 에칭함으로써, 포토마스크를 형성하고 있다. According to Patent Document 1, a phase-shift layer of a chromium-based material is formed on a transparent substrate by forming a light-shielding film with a chromium-based material, etching the light-shielding film into a predetermined shape, The phase shift layer is patterned using the resist pattern formed by the photoresist as a mask. Also. Also in Patent Document 2, a photomask is formed by etching a phase reversal film containing chromium formed on a light-shielding film pattern containing chromium.

여기서, 레지스트 패턴을 마스크로서, 위상 시프트층(혹은 위상 반전막)을 에칭할 때, 그 레지스트 패턴에 대해, 충실히 위상 시프트막이 패터닝되는 것이 기대된다. 그러나, 웨트 에칭을 적용하면, 이하의 과제가 있는 것이 본 발명자들에 의해 발견되었다. Here, when the phase shift layer (or the phase reversal film) is etched using the resist pattern as a mask, it is expected that the phase shift film is faithfully patterned for the resist pattern. However, it has been discovered by the present inventors that wet etching is applied to the following problems.

예를 들어 크롬을 포함하는 위상 시프트막(이하, 크롬계 위상 시프트막이라고도 함)에 대해, 원하는 패터닝을 행하기 위해, 레지스트 패턴을 마스크로서, 웨트 에칭한 경우에, 얻어지는 위상 시프트막 패턴의 단면을 도 10에 도시한다. 도 10은 투명 유리 기판(101) 상에 형성된 CrOCN으로 이루어지는 위상 시프트막을, 포지티브형 포토레지스트의 레지스트 패턴(103)을 마스크로서 에칭하여 얻어진, 위상 시프트막 패턴(102)의 단면을 도시하는 참고도이다. For example, in a case where wet etching is performed using a resist pattern as a mask in order to perform desired patterning on a phase shift film containing chromium (hereinafter also referred to as a chromium phase shift film), a cross section of the resulting phase shift film pattern Is shown in Fig. 10 is a view showing a cross section of a phase shift film pattern 102 obtained by etching a phase shift film made of CrOCN formed on a transparent glass substrate 101 with a resist pattern 103 of a positive type photoresist as a mask to be.

도 10으로부터 명백해진 바와 같이, 에칭액에 접촉한, 위상 시프트막(PS막) 패턴(102)의 단면이, 투명 유리 기판(101) 표면에 대해 수직으로 되지 않고, 크게 경사진 형상(이하, 테이퍼 형상이라고도 함)이 되는 현상이 보여졌다. 이것은, 위상 시프트막 패턴(102)과 레지스트 패턴(103)의 계면의 밀착성이 불충분하고, 여기에, 에칭액이 침입함으로써, 막의 상면측에서, 하면측(유리 기판측)보다도 크게 에칭(도 10에 있어서 우측 방향으로의 에칭)이 진행되기 때문이라고 보여진다.10, the cross section of the phase shift film (PS film) pattern 102 in contact with the etchant is not perpendicular to the surface of the transparent glass substrate 101, (Hereinafter also referred to as &quot; shape &quot;). This is because the adhesion of the interface between the phase shift film pattern 102 and the resist pattern 103 is insufficient and the etchant penetrates into the resist film 103 from the upper surface side of the film to a larger extent than the lower surface side (glass substrate side) Etching in the right direction) is progressed.

그런데, 노광광이 투과하는 투광부와 노광부를 차광하고자 하는 차광부의 경계에서, 투과광의 위상 반전을 이용함으로써, 전사상의 콘트라스트를 높여, 초점 심도를 향상시키는 목적으로, 위상 시프트 효과를 갖게 한 포토마스크(위상 시프트 마스크)는, 주로 반도체 제조 분야에서 많이 사용된다. 이들 위상 시프트 마스크는 노광광(예를 들어, KrF나 ArF의 엑시머 레이저)에 대해, 투과율이 5 내지 10% 정도이며, 그 노광광의 위상을 대략 180도 시프트시키는 위상 시프트막을 사용하는 것이 알려져 있다. For the purpose of increasing the contrast of the transfer image and improving the depth of focus by utilizing the phase inversion of the transmitted light at the boundary between the transparent portion through which the exposure light is transmitted and the light shielding portion through which the exposure portion shields light, The mask (phase shift mask) is mainly used in the field of semiconductor manufacturing. It is known that these phase shift masks use a phase shift film having a transmittance of about 5 to 10% for the exposure light (for example, KrF or ArF excimer laser) and shifting the phase of the exposure light by about 180 degrees.

단, 상기 분야에서 사용되는 포토마스크(위상 시프트 마스크)는, 대체로, 드라이 에칭을 적용해서 제조되므로, 상기의 웨트 에칭을 채용함으로써 생기는 문제점이 현재화된 경우는 없었다. 그러나, 표시 장치 제조용의 포토마스크에 있어서는, 상술한 바와 같이, 그 사이즈가 비교적 대형[1변이 300㎜ 이상(통상 1800㎜ 이하)의 사각형 기판을 사용함]이며, 또한, 그 사이즈의 종류가 다종이므로, 드라이 에칭을 사용하는 것보다, 웨트 에칭을 적용하는 것이 유리하다. However, since the photomask (phase shift mask) used in the above-mentioned fields is generally manufactured by applying dry etching, there has never been a problem caused by employing the wet etching. However, as described above, the photomask for manufacturing a display device has a relatively large size (a rectangular substrate having 300 mm or more on one side (usually, 1800 mm or less) is used) and the size is various , It is advantageous to apply wet etching rather than dry etching.

한편, 표시 장치 제조용의 포토마스크에 있어서는, 종래, 차광부, 투광부 외에, 노광광을 일부 투과하는, 반투광부를 구비한 전사용 패턴을 갖는 다계조 포토마스크가 사용되고 있다. 이 포토마스크는, 투광부, 차광부, 반투광부의 광 투과율을 서로 다른 것으로 함(차광부의 광 투과율은 실질적으로 제로임)으로써, 피전사체 상에 형성되는 레지스트 패턴 형상으로, 입체적인 단차를 형성하는 것이며, 이를 이용함으로써, 피전사체를 가공할 때의 공정수를 삭감하는 것이다. On the other hand, in a photomask for manufacturing a display device, a multi-gradation photomask having a transfer pattern including a semi-light-transmitting portion, which partially transmits exposure light, is used in addition to a light-shielding portion and a light- In this photomask, the light transmittance of the transparent portion, the light shielding portion, and the translucent portion is made different from each other (the light transmittance of the light shielding portion is substantially zero), thereby forming a three-dimensional step By using this, it is possible to reduce the number of steps in processing the transferred body.

이 다계조 포토마스크에 있어서의 반투광부는, 투명 기판 상에, 반투광막(노광광을, 20 내지 80% 정도 투과하는 투과율을 갖는 막)을 형성함으로써 작성되는 경우가 있다. The semi-light-transmitting portion in the multi-gradation photomask may be formed by forming a semi-light-transmitting film (a film having a transmittance that passes through about 20 to 80% of exposure light) on a transparent substrate.

단, 이러한 다계조 포토마스크의 제조 시에는, 반투광부와 투광부의 경계에서, 각각을 투과하는 노광광의 위상차를 180도 정도로 하는 일은 없었다. 만약, 반투광부를 투과하는 노광광과 투광부를 투과하는 노광광의 위상차를 180도에 근접한 위상차로 하면 반투광부와 투광부의 경계 부분에 실질적으로 차광성의 라인 패턴이 생기게 되어, 얻고자 하는 레지스트 패턴의 입체 형상이 얻어지지 않는다고 하는 문제가 생긴다. However, at the time of manufacturing such a multi-gradation photomask, the phase difference of the exposure light transmitted through each of the boundaries between the translucent portion and the transparent portion was not set to about 180 degrees. If the phase difference between the exposure light transmitted through the translucent portion and the exposure light transmitted through the transparent portion is close to 180 degrees, a substantially light-shielding line pattern is formed at the boundary between the translucent portion and the translucent portion, A problem arises that a three-dimensional shape can not be obtained.

즉, 표시 장치 제조용 포토마스크에 있어서, 반투광성의 막의 단면이, 기판 표면에 대해 경사지는 것에 의한 과제는, 종래 현재화된 경우가 없었다. That is, in the photomask for manufacturing a display device, the problem that the cross section of the semi-light-transmitting film is inclined with respect to the substrate surface has not been conventionally present.

본 발명자들은, 포토마스크에 있어서의 위상 시프트막의 피에칭 단면이, 기판 표면에 대해 수직으로 되지 않고, 경사진 단면 형상을 형성함으로써, 그 포토마스크의 전사성에 어떤 영향을 미칠지에 대한 시뮬레이션을 행했다. 즉, 포토마스크의 전사용 패턴의, 투광부와 위상 시프트부의 경계에서, 각각을 투과하는 노광광의 위상이 반전되고, 서로 간섭함으로써 얻어지는 위상 시프트 효과가, 위상 시프트막의 피에칭 단면 형상에 의해, 어떻게 변화될지에 대해 검토했다. The inventors of the present invention conducted simulation on how the etched end face of the phase shift film in the photomask is not perpendicular to the surface of the substrate but has an inclined cross-sectional shape to affect the transferability of the photomask. That is, in the transfer pattern of the photomask, the phase shift effect obtained by reversing the phases of the exposure light transmitted through the respective boundaries between the transparent portion and the phase shift portion is caused by the etched cross-sectional shape of the phase shift film, And whether it will change.

<시뮬레이션 결과> <Simulation Results>

본 발명의 실시 형태를 설명하기 전에, 위상 시프트막 패턴의 단면 형상의 차이에 의한 위상 시프트 효과의 차이에 대해, 상기 시뮬레이션의 결과를 사용해서 설명한다. Before explaining the embodiment of the present invention, the difference in the phase shift effect due to the difference in cross-sectional shape of the phase shift film pattern will be described using the results of the above simulation.

시뮬레이션은, 표시 장치 제조용 노광 장치가 갖는 광학 조건을 적용해서 행했다. 광학계의 개구수(NA)가 0.085, 코히어런스 팩터(σ)가 0.9, 노광광이 g선, h선, i선을 포함하는 브로드 파장광(강도비는, g선:h선:i선=0.95:0.8:1.0)의 노광 조건으로 행했다. The simulation was performed by applying the optical conditions of the exposure apparatus for manufacturing a display device. (Intensity ratio: g-line: h-line: i-line) having a numerical aperture (NA) of the optical system of 0.085, a coherence factor sigma of 0.9 and exposure light including g- = 0.95: 0.8: 1.0).

본 시뮬레이션은, In this simulation,

에지 부분의 단면 형상이 기판 표면에 대해 수직인 위상 시프트막 패턴을 구비한 위상 시프트 마스크[PSM(A)], A phase shift mask PSM (A) having a phase shift film pattern in which the cross-sectional shape of the edge portion is perpendicular to the substrate surface,

에지 부분의 단면 형상이 테이퍼 형상인, 도 10의 위상 시프트막 패턴을 모델화한 위상 시프트 마스크[PSMTP(A)] 및 (PSMTP (A)) obtained by modeling the phase shift film pattern of Fig. 10 in which the edge shape of the edge portion is tapered, and

바이너리 마스크(Bin)Binary Mask (Bin)

에 대해 행했다. 각각의 마스크 단면의 모식도를, 도 1의 (b) 내지 (d)에 도시한다. . Figs. 1 (b) to 1 (d) show a schematic view of each mask section.

또한, 도 1의 (a)는 본 시뮬레이션에 사용한 라인 앤드 스페이스 패턴의 상면시의 모식도이며, PSM(A)에 있어서의 라인 앤드 스페이스 패턴의 일부를 도시하고 있다. 도 1의 (b)가 그 라인 앤드 스페이스 패턴을 갖는 위상 시프트 마스크의 일부 단면을 도시하는 도면이다. 1 (a) is a schematic view of a line-and-space pattern used in the simulation on the upper surface, and shows a part of the line-and-space pattern in the PSM (A). Fig. 1 (b) is a view showing a partial cross section of the phase shift mask having the line and space pattern.

위상 시프트 마스크[PSM(A)]는, 도 1의 (b)에 도시되는 바와 같이, 투명 기판(11) 상에 위상 시프트막 패턴(12a)이 형성되고, 그 위에 에칭 마스크막 패턴(13a)이 형성되고, 또한 그 위에 차광막 패턴(14a)이 형성되어 이루어진다. 이 상면시[즉 도 1의 (a)]에서 차광막 패턴(14a)의 부분이 차광부(15)이며, 위상 시프트막 패턴(12a)의 일부의, 차광막 패턴(14a)에 의해 피복되어 있지 않은 노출 부분이 위상 시프트부(16)이며, 그리고 투명 기판(11)의, 그 위에 아무것도 적층되어 있지 않은 노출 부분이 투광부(17)를 구성하고 있다. 1 (b), the phase shift mask PSM (A) has a phase shift film pattern 12a formed on a transparent substrate 11, an etching mask film pattern 13a formed thereon, And a light-shielding film pattern 14a is formed thereon. The portion of the light-shielding film pattern 14a in this top view (i.e., Fig. 1A) is the light-shielding portion 15 and the portion of the phase shift film pattern 12a that is not covered with the light- The exposed portion is the phase shift portion 16 and the exposed portion of the transparent substrate 11 on which nothing is laminated constitutes the transparent portion 17.

위상 시프트 마스크[PSM(A)]는, 라인 폭 L이 2.0㎛, 스페이스 폭 S가 2.0㎛(피치 P가 4.0㎛)인 라인 앤드 스페이스 패턴으로 이루어지고, 라인 패턴(2a)은 폭 1.0㎛의 차광부(15) 양측의 에지에, 각각 폭 0.5㎛의 위상 시프트부(16)를 갖는다. 라인 패턴(2b, 2c)도 마찬가지이다. 스페이스 패턴(3a, 3b, 3c)은 투명 기판(11)이 노출되어 이루어지는 투광부(17)이다. The phase shift mask PSM (A) is made of a line and space pattern having a line width L of 2.0 mu m and a space width S of 2.0 mu m (pitch P of 4.0 mu m), and the line pattern 2a has a width of 1.0 mu m And the phase shifting portions 16 each having a width of 0.5 mu m are provided at the edges of both sides of the light-shielding portion 15. [ The same applies to the line patterns 2b and 2c. The space patterns 3a, 3b and 3c are transparent portions 17 in which the transparent substrate 11 is exposed.

여기서 차광부(15)는 투명 기판(11) 상에, 적어도 차광막 패턴(14a)이 형성되어 이루어지는 부분이며, 그 노광광 투과율은 실질적으로 제로이다. 위상 시프트부(16)는 투명 기판(11) 상에, 광 투과율 6%(쌍i선)의 위상 시프트막 패턴(12a)이 형성되어 이루어지는 부분[차광막 패턴(14a)으로 피복되어 있는 부분을 제외함]이다. 노광광에 대한 위상 시프트부(16)와 투광부(17)의 위상차는, 180도(쌍i선)이다. The light shielding portion 15 is a portion where at least a light shielding film pattern 14a is formed on the transparent substrate 11 and the exposure light transmittance is substantially zero. The phase shift portion 16 is formed on the portion of the phase shift film pattern 12a having the light transmittance of 6% (twin i-line) formed (the portion covered with the light shield film pattern 14a) ). The phase difference between the phase shifting portion 16 and the light projecting portion 17 with respect to the exposure light is 180 degrees (pair i-line).

다음에, 도 1의 (c)에 도시되는 위상 시프트 마스크[PSMTP(A)]도, 라인 폭 L이 2.0㎛, 스페이스 폭 S가 2.0㎛인 라인 앤드 스페이스 패턴으로 이루어지고, 라인 패턴은 1.0㎛의 차광부 양측의 에지에, 각각 폭 0.5㎛의 위상 시프트부를 갖는다. 스페이스 패턴은 투명 기판이 노출된 투광부로 이루어진다. 단, 위상 시프트부는 투명 기판 상에 형성된 위상 시프트막의 막 두께가, 차광부측으로부터 투광부측을 향해(라인 패턴의 폭 방향으로), 점차 10단계로 작게 되도록 형성되어 있다. 즉, 위상 시프트부에 있어서 무엇보다 차광부에 근접한 부분은 노광광 투과율 6%(쌍i선), 투광부와의 위상차 180도(쌍i선)로 되어 있는 것에 반해, 위상 시프트부에 있어서 가장 투광부에 근접한 부분은, 노광광 투과율 57.5%(쌍i선), 투광부와의 위상차(쌍i선)가 20.19도로 되어 있다. Next, the phase shift mask PSMTP (A) shown in Fig. 1 (c) also has a line-and-space pattern with a line width L of 2.0 m and a space width S of 2.0 m, And the phase shifting portions each having a width of 0.5 mu m are provided at the edges of both sides of the light shielding portion. The space pattern is made up of a transparent portion in which the transparent substrate is exposed. Note that the phase shifting portion is formed such that the film thickness of the phase shift film formed on the transparent substrate gradually decreases in 10 steps from the light shielding portion side toward the light transmitting portion side (in the width direction of the line pattern). In other words, in the phase shifting portion, the portion close to the light shielding portion among other things has an exposure light transmittance of 6% (pair i-line) and a phase difference of 180 degrees with respect to the light transmitting portion (pair i-line) The portion near the transparent portion has an exposure light transmittance of 57.5% (a pair i-line) and a retardation (a pair i-line) with the transparent portion is 20.19 degrees.

계속해서, 도 1의 (d)에 도시되는 바이너리 마스크(Bin)는, 라인 폭 L이 2.0㎛, 스페이스 폭 S가 2.0㎛인 라인 앤드 스페이스 패턴으로 이루어지고, 라인부는 투명 기판 상에 차광막이 형성된 차광부로 이루어지고, 투광부는 투명 기판 표면이 노출된 부분으로 이루어진다. 1 (d) is a line and space pattern having a line width L of 2.0 m and a space width S of 2.0 m, and the line portion is formed by forming a light shielding film on the transparent substrate Shielding portion, and the light-transmitting portion is composed of a portion where the surface of the transparent substrate is exposed.

도 2는, 상기의 위상 시프트 마스크[PSM(A)], 위상 시프트 마스크[PSMTP(A)], 바이너리 마스크(Bin)를 사용해서, 노광했을 때에, 피전사체 상에 형성되는 광 강도 분포 곡선을 나타내고 있다. 도 2에서는 라인 패턴(2a)의 중심을 제로 위치로 하고, 노광광 투과율 100%일 때에, 광 강도 1.0으로 하고 있다. 광 강도 분포 곡선의 최대값(최대 광 강도)을 Imax, 최소값(최소 광 강도)을 Imin으로 할 때, 콘트라스트는 (Imax-Imin)/(Imax+Imin)으로서 산정할 수 있다. 2 is a graph showing the relationship between the light intensity distribution curve formed on the transferred body when exposed using the phase shift mask PSM (A), the phase shift mask PSMTP (A), and the binary mask Bin Respectively. In Fig. 2, the center of the line pattern 2a is set to the zero position, and the light intensity is 1.0 when the exposure light transmittance is 100%. When the maximum value (maximum light intensity) of the light intensity distribution curve is Imax and the minimum value (minimum light intensity) is Imin, the contrast can be calculated as (Imax-Imin) / (Imax + Imin).

하기 표 1에, 상기의 PSM(A), PSMTP(A), Bin의 각 마스크에 대한, 최대 광 강도 Imax, 최소 광 강도 Imin 및 콘트라스트의 수치를 나타낸다. Table 1 below shows numerical values of maximum light intensity Imax, minimum light intensity Imin, and contrast for each mask of PSM (A), PSMTP (A), and Bin.

Figure pat00001
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이 결과로부터, 위상 시프트막 패턴의 에지 단면에 테이퍼 형성이 없는(단면 형상이 기판면에 대해 수직인) 위상 시프트 마스크[PSM(A)]에 있어서는, 위상 시프트막 패턴의 에지 단면이 테이퍼 형상인 위상 시프트 마스크[PSMTP(A)]나, 바이너리 마스크(Bin)의 경우에 비해, 콘트라스트가 높다. From this result, in the phase shift mask PSM (A) in which no taper is formed on the edge surface of the phase shift film pattern (the cross section is perpendicular to the substrate surface), the edge section of the phase shift film pattern is tapered The contrast is higher than in the case of the phase shift mask [PSMTP (A)] or the binary mask Bin.

상기 표 1에 나타내는 바와 같이, 위상 시프트 마스크[PSM(A)]를 사용한 경우의 콘트라스트는, 0.67273이지만, 본 발명자들의 검토에 의하면, 0.65 이상의 콘트라스트가 얻어지는 것이 바람직하다. 또한, 광 강도의 최소값 Imin으로서, 0.1 이하의 값이 얻어지는 것이 바람직하다. As shown in Table 1, the contrast when the phase shift mask PSM (A) is used is 0.67273, but according to the examination by the present inventors, it is preferable that a contrast of 0.65 or more is obtained. It is also preferable that a value of 0.1 or less is obtained as the minimum value Imin of the light intensity.

또한, 위상 시프트 마스크[PSMTP(A)]에 있어서는, 바이너리 마스크(Bin)보다 콘트라스트가 낮다. 위상 시프트 마스크[PSMTP(A)]는 위상 시프트막 패턴의 에지 부분이 테이퍼 형상이므로, 투광부에 근접함에 따라서 투과율이 높고, 또한 투광부와의 위상차가 작게 된다. 이로 인해, 위상 시프트부와 투광부의 경계에서, 반전 위상의 광 간섭에 의한 콘트라스트 향상 효과가 저감되는 것을 알 수 있다.Further, the contrast of the phase shift mask PSMTP (A) is lower than that of the binary mask Bin. Since the edge portion of the phase shift film pattern is tapered, the phase shift mask [PSMTP (A)] has a high transmittance and a small phase difference with the transparent portion as it approaches the transparent portion. As a result, it can be seen that the effect of improving the contrast due to the optical interference of the inverted phase is reduced at the boundary between the phase shifting portion and the light transmitting portion.

이것은, 피전사체 상에 형성되는 광 강도 분포의 콘트라스트가 열화되는 것, 즉, 거기에 형성되는 레지스트 패턴의 프로파일(레지스트 단면 형상)이 열화되는 것을 의미한다. This means that the contrast of the light intensity distribution formed on the transferred body is deteriorated, that is, the profile (resist cross-sectional shape) of the resist pattern formed thereon is deteriorated.

이상에 의해, 위상 시프트막 패턴의 에지 부분의 단면을 기판 표면에 대해 수직에 근접함으로써, 투광부와 위상 시프트부의 경계에서의, 반전 위상의 광 간섭에 의한, 콘트라스트 향상 효과가 향상되는 것을 알 수 있다. As described above, it can be seen that the effect of improving the contrast due to the optical interference of the inverted phase at the boundary between the transparent portion and the phase shifting portion is improved by making the end face of the edge portion of the phase shift film pattern closer to the substrate surface have.

다음에, 위상 시프트부와 투광부의 경계에서의, 위상 시프트막 패턴의 에지의 경사를 억제하는 방법에 대해 검토했다. Next, a method of suppressing the inclination of the edge of the phase shift film pattern at the boundary between the phase shifting portion and the light transmitting portion was studied.

레지스트막(감광성 수지 조성물로 형성되어 있음)과 크롬계 위상 시프트막의 계면에의 웨트 에칭에 있어서의 에칭액의 침입은, 크롬계 위상 시프트막과 레지스트막의 밀착성이 충분하지 않은 것에 기인한다. 이것은, 상기한 위상 시프트막 패턴의 피에칭 단면의 형상을 열화시킴(경사지게 함)으로써, 그 부분의 광 강도 콘트라스트를 열화시키는 것뿐만 아니라, 위상 시프트부의 CD(선 폭) 제어가 곤란하게 되는 것으로 연결된다. The penetration of the etching liquid into the wet etching at the interface between the resist film (formed of the photosensitive resin composition) and the chromium phase shift film is caused by the insufficient adhesion between the chromium phase shift film and the resist film. This deteriorates the light intensity contrast of the portion of the phase shift film pattern to be etched (tilts), and makes it difficult to control the CD (line width) of the phase shift portion .

바꾸어 말하면, 위상 시프트막 패턴의 피에칭 단면 형상을 개선함으로써, 패턴의 CD 정밀도를 향상시키는 것도 가능하다. 이것은, 미세 패턴을 전사 가능한 표시 장치용 포토마스크의 생산을 가능하게 하고, 이를 사용해서 제조되는 표시 장치가 안정된 고수율에도 기여한다. In other words, it is also possible to improve the CD accuracy of the pattern by improving the etched cross-sectional shape of the phase shift film pattern. This makes it possible to produce a photomask for a display device capable of transferring a fine pattern, and a display device manufactured using the same can contribute to a stable high yield.

[본 발명의 표시 장치 제조용 포토마스크] [Photomask for manufacturing display device of the present invention]

본 발명에 관한 표시 장치 제조용 포토마스크(이하, 본 발명의 포토마스크라고도 함)는, A photomask for manufacturing a display device according to the present invention (hereinafter, also referred to as a photomask of the present invention)

투명 기판 상에, 위상 시프트막, 에칭 마스크막, 차광막이, 각각 웨트 에칭에 의해 패터닝됨으로써, 차광부, 위상 시프트부, 투광부를 포함하는 전사용 패턴이 형성되어 이루어지는 표시 장치 제조용 포토마스크로서, 1. A photomask for manufacturing a display device in which a transfer pattern including a light-shielding portion, a phase shifting portion, and a light-transmitting portion is formed by patterning a phase shift film, an etching mask film, and a light-

상기 차광부는, 상기 투명 기판 상에, 상기 위상 시프트막, 상기 에칭 마스크막, 상기 차광막이 이 순서로 적층되어 이루어지고, Wherein the shielding portion is formed by laminating the phase shift film, the etching mask film, and the light shielding film in this order on the transparent substrate,

상기 위상 시프트부는, 상기 투명 기판 상에 상기 위상 시프트막, 또는, 상기 위상 시프트막과 상기 에칭 마스크막이 형성되어 이루어지고, Wherein the phase shifting portion is formed by forming the phase shift film or the phase shift film and the etching mask film on the transparent substrate,

상기 투광부는, 상기 투명 기판 표면이 노출되어 이루어지고, Wherein the transparent portion is formed by exposing the surface of the transparent substrate,

상기 위상 시프트막은, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지고, Wherein the phase shift film is made of a material containing chromium,

상기 에칭 마스크막은, 상기 위상 시프트막의 에칭액에 대해, 에칭 내성을 갖는 재료로 이루어지고, The etching mask film is made of a material having an etching resistance to the etching liquid of the phase shift film,

상기 위상 시프트부와, 상기 투광부는, 서로 인접하는 부분을 갖고, 또한, 상기 위상 시프트부와 상기 투광부는, 상기 포토마스크의 노광광의 대표 파장에 대해, 대략 180도의 위상차를 갖는 것이다. The phase shifting portion and the light transmitting portion have portions adjacent to each other and the phase shifting portion and the light transmitting portion have a phase difference of about 180 degrees with respect to the representative wavelength of the exposure light of the photomask.

본 발명의 포토마스크는, 도 3을 참조하여, 투명 기판(11) 상에, 위상 시프트막(12), 에칭 마스크막(13), 차광막(14)이, 이 순서로 형성된 포토마스크 블랭크를 준비하고, 이를 사용해서 제작할 수 있다. 단, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서, 이들 막의 사이에, 혹은, 어느 하나의 막과 투명 기판(11) 사이에, 다른 막이 개재되어도 상관없다. 3, a photomask blank in which a phase shift film 12, an etching mask film 13, and a light shielding film 14 are formed in this order is prepared on a transparent substrate 11 And can be manufactured using this. However, another film may be interposed between these films or between any one of the films and the transparent substrate 11 within the range not hindering the effect of the present invention.

그리고, 본 발명의 포토마스크는, 상기 투명 기판(11) 상에서, 위상 시프트막(12), 에칭 마스크막(13), 차광막(14)이 각각, 소정의 패턴 디자인에 기초하여 웨트 에칭에 의해 패터닝되어 형성된 전사용 패턴을 갖는 것이다. In the photomask of the present invention, the phase shift film 12, the etching mask film 13 and the light shield film 14 are patterned by wet etching based on a predetermined pattern design on the transparent substrate 11, And has a transfer pattern formed thereon.

본 발명의 포토마스크의 대표적 구성은, 상기의 시뮬레이션에 사용한, 도 1의 (b)에 도시되는 위상 시프트 마스크[PSM(A)]이다[또한, 도 1의 (b)는 포토마스크의 일부를 도시한 것임]. A typical configuration of the photomask of the present invention is the phase shift mask PSM (A) shown in Fig. 1 (b) used in the simulation described above (Fig. 1 (b) As shown in FIG.

이 포토마스크의 상면시[도 1의 (a)]에서, 차광막 패턴(14a)과, 이에 대응하는 에칭 마스크막 패턴(13a) 및 위상 시프트막 패턴(12a)과의 적층 부분이 차광부(15)를 구성한다. The laminated portion of the light-shielding film pattern 14a and the corresponding etching mask film pattern 13a and the phase shift film pattern 12a on the top face of this photomask (Fig. 1 (a) ).

또한 상면시에서, 차광막 패턴(14a)으로 피복되어 있지 않고 노출되어 있는 위상 시프트막 패턴(12a)의 부분[상면시에서 위상 시프트막 패턴(12a)이 보이는 부분]이, 위상 시프트부(16)를 구성한다. The portion of the phase shift film pattern 12a that is not covered with the light-shielding film pattern 14a and is exposed (the portion where the phase shift film pattern 12a is seen from the top face) .

또한 투명 기판(11)의 노출 부분[상면시에서 투명 기판(11)이 보이는 부분]이 투광부(17)를 구성한다. 이 투광부(17)와 상기 위상 시프트부(16)는 서로 인접하는 부분을 갖고 있다. The exposed portion of the transparent substrate 11 (the portion where the transparent substrate 11 is seen from the top surface) constitutes the transparent portion 17. The transparent portion 17 and the phase shifting portion 16 have portions adjacent to each other.

위상 시프트부(16)를 투과하는 노광광은, 투광부를 투과하는 노광광에 대해, 그 위상이 대략 180도 시프트되고, 투광부(17)를 투과한 노광광과 상기 인접하는 부분에서 서로 간섭한다. 이에 의해 그 부분의 광 콘트라스트가 향상되고, 노광광의 강도 곡선의 에지 형상이, 보다 샤프한 것이 된다. 그러므로 본 발명의 포토마스크는, 최근 요구되고 있는 표시 장치 제조에 있어서의 미세한 패턴에도 대응할 수 있다. The exposure light transmitted through the phase shifting portion 16 is shifted in phase by 180 degrees with respect to the exposure light transmitted through the light transmitting portion and interferes with the exposure light transmitted through the light transmitting portion 17 and the adjacent portion . As a result, the optical contrast of the portion is improved, and the edge shape of the intensity curve of the exposure light becomes sharper. Therefore, the photomask of the present invention can also cope with a minute pattern in manufacturing a display device which is recently required.

이와 같은 본 발명의 포토마스크는, 상기 구성을 구비하고 있는 한 특별히 한정되는 것은 아니지만, 이하에 본 발명의 포토마스크의 대표적인 실시 형태에 대해 설명한다. Such a photomask of the present invention is not particularly limited as long as it has the above configuration, but a typical embodiment of the photomask of the present invention will be described below.

<제1 포토마스크> <First Photo Mask>

제1 형태에 의한 본 발명의 포토마스크 단면도를 도 4의 (a) 하측에 도시한다. 그 포토마스크(10a)는, 예를 들어 도 3에 도시하는, 투명 기판(11) 상에, 위상 시프트막(12), 에칭 마스크막(13), 차광막(14), 제1 포토레지스트막(18)이 이 순서로 형성되어 이루어지는 포토마스크 블랭크를 준비하고, 상기 위상 시프트막(12), 에칭 마스크막(13), 차광막(14)을 패터닝함으로써 제조할 수 있다. Sectional view of the photomask according to the first embodiment of the present invention is shown in the lower part of Fig. The photomask 10a includes a phase shift film 12, an etching mask film 13, a light shielding film 14, a first photoresist film (for example, 18 can be formed in this order by preparing a photomask blank and patterning the phase shift film 12, the etching mask film 13, and the light shield film 14.

이 포토마스크(10a)는, In this photomask 10a,

투명 기판(11) 상에, 위상 시프트막(12), 에칭 마스크막(13), 차광막(14)이, 각각 웨트 에칭에 의해 패터닝됨으로써, 차광부(15), 위상 시프트부(16), 투광부(17)를 포함하는 전사용 패턴이 형성되어 이루어지는 표시 장치 제조용 포토마스크(10a)로서, The phase shifting film 12, the etching mask film 13 and the light shielding film 14 are patterned by wet etching on the transparent substrate 11 so that the light shielding portion 15, the phase shifting portion 16, A photomask (10a) for manufacturing a display device in which a transfer pattern including a light portion (17) is formed,

상기 차광부(15)는, 상기 투명 기판 상에, 상기 위상 시프트막(12), 상기 에칭 마스크막(13), 상기 차광막(14)이 이 순서로 적층되어 이루어지고,The shielding part 15 is formed by laminating the phase shift film 12, the etching mask film 13 and the light shielding film 14 in this order on the transparent substrate,

상기 위상 시프트부(16)는, 상기 투명 기판 상에 상기 위상 시프트막(12)이 형성되어 이루어지고, The phase shift portion (16) is formed by forming the phase shift film (12) on the transparent substrate,

상기 투광부(17)는, 상기 투명 기판(11) 표면이 노출되어 이루어지고, The transparent portion 17 is formed by exposing the surface of the transparent substrate 11,

상기 위상 시프트막(12)은, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지고, The phase shift film 12 is made of a material containing chromium,

상기 에칭 마스크막(13)은, 상기 위상 시프트막(12)의 에칭액에 대해, 에칭 내성을 갖는 재료로 이루어지고, The etching mask film 13 is made of a material having etching resistance to the etching liquid of the phase shift film 12,

상기 위상 시프트부(16)와 상기 투광부(17)는, 서로 인접하는 부분을 갖고, 또한, 상기 위상 시프트부(16)와 상기 투광부(17)는, 상기 포토마스크(10a)의 노광광의 대표 파장에 대해, 대략 180도의 위상차를 갖는 것이다. The phase shifting section 16 and the light projecting section 17 are arranged in the same direction as the phase shifting section 16 and the light projecting section 17, And has a phase difference of about 180 degrees with respect to the representative wavelength.

즉, 도 4의 (a)의 상측의 도면은 제1 포토마스크(10a)의 상면시도이며, 포토마스크(10a)를 위에서 본 경우에 패터닝된 차광막(14)[즉 차광막 패턴(14a)]이 보이는 부분이 차광부(15)를 구성하고, 패터닝된 위상 시프트막(12)[즉 위상 시프트막 패턴(12a)]이 보이는 부분이 위상 시프트부(16)를 구성하고, 투명 기판(11)이 노출되어, 위상 시프트막(12), 에칭 마스크막(13) 및 차광막(14) 중 어느 것도 피복되어 있지 않은 부분이, 투광부(17)를 구성한다. 4A is an upper surface of the first photomask 10a and the patterned shielding film 14 (that is, the light-shielding film pattern 14a) in the case of viewing the photomask 10a from above The portion where the visible portion constitutes the light shielding portion 15 and the portion where the patterned phase shift film 12 (i.e., the phase shift film pattern 12a) is visible constitutes the phase shift portion 16 and the transparent substrate 11 The portions that are not covered with any of the phase shift film 12, the etching mask film 13 and the light shielding film 14 to form the transparent portion 17 are exposed.

제1 포토마스크(10a)의 구성은 이하와 같이 할 수 있다. The structure of the first photomask 10a can be configured as follows.

[투명 기판(11)] [Transparent Substrate (11)]

투명 기판(11)의 재료는, 사용하는 노광광에 대해 투광성을 갖는 재료이면, 특별히 제한되지 않는다. 투명 기판(11)의 재료로서는, 예를 들어 합성 석영 유리, 소다 석회 유리, 무알칼리 유리를 들 수 있다. The material of the transparent substrate 11 is not particularly limited as long as it is a material having translucency to the exposure light to be used. Examples of the material of the transparent substrate 11 include synthetic quartz glass, soda lime glass, and alkali-free glass.

[위상 시프트막(12)] [Phase shift film 12]

본 발명에 있어서의 위상 시프트막(12)은, 노광광의 일부가 투과되므로, 반 투광성의 막이라고 할 수 있다. 위상 시프트막(12)은, 또한, 노광광의 위상을 소정량 시프트시키는 작용을 갖는다. The phase shift film 12 in the present invention is a semi-transmissive film because a part of the exposure light is transmitted. The phase shift film 12 also has the function of shifting the phase of the exposure light by a predetermined amount.

본 발명에 있어서의 위상 시프트막(12)은, 크롬을 함유하는 재료로 이루어진다. 위상 시프트막(12)은, 예를 들어 크롬의 산화물(CrOx), 질화물(CrNx), 탄화물(CrCx), 산화질화물(CrOxNy), 질화탄화물(CrCxNy), 산화탄화물(CrOxCy), 산화질화탄화물(CrOxNyCz), 크롬의 불화물(CrFx) 중 어느 하나를 함유하는 것이 바람직하다. The phase shift film 12 in the present invention is made of a material containing chromium. The phase shift film 12 is formed of a material such as CrOx, CrNx, CrCx, CrOxNy, CrCxNy, CrOxCy, CrOxNyCz), and chromium fluoride (CrFx).

위상 시프트막(12)은, 후술하는 광학 물성을 얻기 위해서는, 크롬이 50 원자% 미만인 크롬 함유막으로 하는 것이 바람직하다. The phase shift film 12 is preferably made of a chromium-containing film having chromium of less than 50 atomic% in order to obtain an optical property described later.

또한, 위상 시프트막의 막 두께는, 800 내지 1800Å로 하는 것이 바람직하다. The film thickness of the phase shift film is preferably 800 to 1800 angstroms.

상기 위상 시프트막(12)의 웨트 에칭에는, 공지의 에칭액을 사용할 수 있어, 예를 들어 질산 제2세륨 암모늄과 과염소산의 혼합 수용액을 사용할 수 있다. For the wet etching of the phase shift film 12, a known etchant can be used. For example, a mixed aqueous solution of ammonium ceric nitrate and perchloric acid can be used.

제1 포토마스크(10a)에 있어서, 위상 시프트막(12)의 노광광 투과율은, 2 내지 15%, 보다 바람직하게는, 3 내지 8%로 할 수 있다. 여기서 노광광은, 일반적으로 LCD 노광 장치에 채용되는 광원이며, i선, h선, g선 중 어느 하나를 포함하는 광을 사용할 수 있고, 보다 바람직하게는, 이들 모두를 포함하는 광을 사용한다. 본원에서는 노광광 투과율로서, 상기 중 어느 한쪽을 대표 파장으로 하고, 투과율이나 위상차(또는 위상 시프트량)를 정의한다. In the first photomask 10a, the exposure light transmittance of the phase shift film 12 may be 2 to 15%, and more preferably 3 to 8%. Here, the exposure light is a light source generally employed in an LCD exposure apparatus, and light including any one of i-line, h-line, and g-line can be used, and more preferably, light including both of them is used . In the present application, the transmittance and the phase difference (or the phase shift amount) are defined as the exposure light transmittance, with either one of the above wavelengths being a representative wavelength.

또한, 제1 포토마스크(10a)에 있어서, 위상 시프트막(12)이 갖는, 노광광(대표 파장으로서 예를 들어 i선)의 위상 시프트량을, 대략 180도로 한다. 여기서, 대략 180도란, 160도 내지 200도로 할 수 있고, 바람직하게는 170 내지 190도로 할 수 있다. In the first photomask 10a, the phase shift amount of the exposure light (i-line as a representative wavelength) of the phase shift film 12 is approximately 180 degrees. Here, the angle may be approximately 180 degrees, 160 to 200 degrees, and preferably 170 to 190 degrees.

또한, 파장이 365㎚(i선)로부터 436㎚(g선)까지의 노광광에 있어서 위상 시프트량의 변동 폭은 40도 이내인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30도 이내이다. 상기 변동 폭이 이와 같은 범위에 있음으로써, 대표 파장의 노광광의 위상 시프트량을 대략 180도로 하는 것의 효과가 충분히 얻어진다. In the exposure light having a wavelength of 365 nm (i line) to 436 nm (g line), the variation width of the phase shift amount is preferably within 40 degrees, more preferably within 30 degrees. When the fluctuation width is in this range, the effect of substantially 180 degrees of the phase shift amount of the exposure light of the representative wavelength is obtained.

[에칭 마스크막(13)][Etching mask film 13]

본 발명에 있어서의 에칭 마스크막(13)은, 위상 시프트막(12)과의 밀착성이 높은 것 및 위상 시프트막(12)과의 에칭 선택성이 있는 재료에 의해 형성하는 것이 긴요하다. 즉, 에칭 마스크막(13)은, 상기 위상 시프트막(12)의 에칭액에 대해 에칭 내성이 있다.It is essential that the etching mask film 13 in the present invention is formed of a material having high adhesion to the phase shift film 12 and a material having etching selectivity with respect to the phase shift film 12. That is, the etching mask film 13 has etching resistance to the etching liquid of the phase shift film 12.

본 발명에 있어서의 에칭 마스크막(13)의 재료로서는, 예를 들어 알루미늄(Al), 코발트(Co), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 바나듐(V), 티타늄(Ti), 망간(Mn), 철(Fe), 니켈(Ni), 지르코늄(Zr), 마그네슘(Mg), 구리(Cu), 이트륨(Y), 유황(S), 인듐(In), 주석(Sn), 탄탈륨(Ta), 하프늄(Hf), 니오븀(Nb), 실리콘(Si) 중 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 재료를 들 수 있다. Examples of the material of the etching mask film 13 in the present invention include aluminum (Al), cobalt (Co), tungsten (W), molybdenum (Mo), vanadium (V), titanium Mn, iron, nickel, zirconium, magnesium, copper, yttrium, sulfur, indium, tin, tantalum, Ta, hafnium (Hf), niobium (Nb), and silicon (Si).

상기 재료로서 구체적으로는, 상기 물질의 질화물, 산화물, 탄화물, 산화질화물, 탄화질화물, 산화탄화물, 산화탄화질화물을 예를 들 수 있다. Specific examples of the material include nitrides, oxides, carbides, oxynitrides, carbonitrides, oxycarbides, and oxycarbonitrides of the above materials.

에칭 마스크막(13)의 재료로서는, 이들 중에서도, 바람직하게는 몰리브덴(Mo), 실리콘(Si), 탄탈륨(Ta), 하프늄(Hf), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti)을 포함하는 재료를 사용한다. As the material of the etching mask film 13, a material including molybdenum (Mo), silicon (Si), tantalum (Ta), hafnium (Hf), aluminum (Al), and titanium use.

에칭 마스크막(13)의 재료로서, 예를 들어 티타늄 함유의 재료를 사용하는 경우에는, 티타늄 산화물, 티타늄 질화물, 티타늄 산질화물로 할 수 있다. 그 경우, 에칭 마스크막(13)을 에칭 제거하기 위해 사용하는 에칭액으로서는, 산화칼륨, 과산화수소의 혼합 수용액을 사용할 수 있다. When a material containing titanium is used as the material of the etching mask film 13, for example, titanium oxide, titanium nitride, or titanium oxynitride can be used. In this case, as an etching solution used for etching-removing the etching mask film 13, a mixed aqueous solution of potassium oxide and hydrogen peroxide can be used.

또한, 에칭 마스크막(13)의 재료로서, 금속 실리사이드를 함유하는 것, 즉, 금속과 규소를 포함하는 재료로 할 수도 있다. 상기 금속으로서, 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 등의 전이 금속을 예를 들 수 있다. 또한 금속 실리사이드는, 예를 들어 금속 실리사이드의 질화물, 금속 실리사이드의 산화물, 금속 실리사이드의 탄화물, 금속 실리사이드의 산화질화물, 금속 실리사이드의 탄화질화물, 금속 실리사이드의 산화탄화물 또는 금속 실리사이드의 산화탄화질화물로 해도 좋다. Further, as the material of the etching mask film 13, a material containing a metal silicide, that is, a material containing a metal and silicon, may be used. Examples of the metal include transition metals such as molybdenum (Mo), tantalum (Ta), tungsten (W), and titanium (Ti). The metal silicide may also be, for example, a nitride of a metal suicide, an oxide of a metal suicide, a carbide of a metal suicide, an oxynitride of a metal suicide, a carbonitride of a metal suicide, an oxycarbide of a metal suicide or an oxycarbonitride of a metal suicide .

에칭 마스크막(13)의 재료로서는, 구체적으로는, 몰리브덴 실리사이드(MoSi)의 질화물, 산화물, 탄화물, 산화질화물, 탄화질화물, 산화탄화물 및 산화탄화질화물, 탄탈륨 실리사이드(TaSi)의 질화물, 산화물, 탄화물, 산화질화물, 탄화질화물, 산화탄화물 및 산화탄화질화물, 텅스텐 실리사이드(WSi)의 질화물, 산화물, 탄화물, 산화질화물, 탄화질화물, 산화탄화물 및 산화탄화질화물 및 티타늄 실리사이드(TiSi)의 질화물, 산화물, 탄화물, 산화질화물, 탄화질화물, 산화탄화물 및 산화탄화질화물을 예를 들 수 있다. Concretely, as the material of the etching mask film 13, a nitride, an oxide, a carbide, an oxynitride, a carbonitride, an oxycarbide and an oxycarbonitride of molybdenum silicide (MoSi), a nitride, an oxide, , Nitrides, oxides and carbides of titanium nitride, carbonitride, oxycarbide and oxycarbonitride, tungsten silicide (WSi), nitrides, oxides, carbides, oxynitrides, carbonitrides, oxides carbides and oxycarbonitrides and titanium silicides , Oxynitride, carbonitride, oxycarbide, and oxycarbonitride.

이상과 같이, 에칭 마스크막(13)의 형성 재료로서, 금속 실리사이드를 함유하는 재료를 사용할 수 있고, 또한, 상기에 예를 든 바와 같이, 금속 실리사이드를 포함하지 않는 재료를 사용할 수도 있다. As described above, as the material for forming the etching mask film 13, a material containing a metal silicide can be used, and a material not including a metal silicide can be used as mentioned above.

에칭 마스크막(13)의 막 두께는, 1 내지 500Å, 보다 바람직하게는 25 내지 200Å로 할 수 있다. The etching mask film 13 may have a thickness of 1 to 500 angstroms, more preferably 25 to 200 angstroms.

에칭 마스크막(13)은, 상술한 위상 시프트막(12) 상에 접촉해서 적층하는 것이 바람직하다. 위상 시프트막(12)과 에칭 마스크막(13)의 밀착성은, 종래 구성에 있어서의 위상 시프트막과 포토레지스트막의 밀착성보다 높고, 에칭액의 침입이 생기기 어렵다. It is preferable that the etching mask film 13 is laminated in contact with the phase shift film 12 described above. The adhesion between the phase shift film 12 and the etching mask film 13 is higher than the adhesion between the phase shift film and the photoresist film in the conventional structure and the penetration of the etching liquid is less likely to occur.

따라서, 위상 시프트막(12)을 웨트 에칭에 의해 패터닝할 때, 그 측면이 되는 피에칭면을, 투명 기판(11) 표면에 대해 수직에 근접할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 위상 시프트부(16)와 투광부(17)의 경계(인접 부분)에 생기는, 반전 위상의 광 간섭을 충분히 생기게 하여, 광 투과 강도의 콘트라스트를 높게 할 수 있다. 이것은, 해상도와 초점 심도를 유리하게 하고, 최종 제품(표시 장치)의 CD(선 폭) 제어를 면 내 균일하게 생기게 하는 효과를 갖는다. Therefore, when the phase shift film 12 is patterned by wet etching, the side to be etched which is the side surface thereof can be made to be perpendicular to the surface of the transparent substrate 11. By doing so, the optical interference of the inverted phase occurring at the boundary (adjacent portion) between the phase shifting portion 16 and the light projecting portion 17 can sufficiently be generated, and the contrast of the light transmission intensity can be increased. This has the effect of making the resolution and the depth of focus advantageous and causing the CD (line width) control of the final product (display device) to occur uniformly in the plane.

에칭 마스크막(13)의 노광광 투과율은, 제1 포토마스크(10a)에 있어서는 특별히 제약이 없다. 예를 들어, 위상 시프트막(12)과 에칭 마스크막(13)과 차광막(14)의 적층 상태에 있어서, 차광부(15)가 충분한 차광성을 가지면 좋다. The exposure light transmittance of the etching mask film 13 is not particularly limited in the first photomask 10a. For example, in the laminated state of the phase shift film 12, the etching mask film 13, and the light shield film 14, the light shield 15 may have sufficient light shielding properties.

또한, 에칭 마스크막(13)이 갖는 노광광의 위상 시프트량도, 제약은 없다. 따라서, 제1 포토마스크에 있어서는, 에칭 마스크막(13)의 재료나 막 두께의 선택 자유도가 크고, 유리하다. The amount of phase shift of the exposure light of the etching mask film 13 is also not limited. Therefore, in the first photomask, the etching mask film 13 has a large degree of freedom in selecting the material and film thickness, which is advantageous.

[차광막(14)][Light-shielding film (14)]

차광막(14)은 위상 시프트막(12), 에칭 마스크막(13)과의 적층 상태에서, 충분한 차광성(광학 농도 OD3 이상)을 갖는다는 것이 바람직하다. 차광막(14) 단막으로, 마찬가지의 차광성을 갖는 것이 보다 바람직하다. 또한, 차광막(14)은 에칭 마스크막(13)과의 에칭 선택성이 있는 것이 바람직하다. 즉, 차광막(14)의 에칭액에 대해, 에칭 마스크막(13)은 내성을 갖는 것이 요망된다. It is preferable that the light shielding film 14 has sufficient light shielding property (optical density OD3 or more) in the laminated state with the phase shift film 12 and the etching mask film 13. [ It is more preferable that the light shielding film 14 has the same light shielding property as the single film. It is preferable that the light-shielding film 14 has an etching selectivity with respect to the etching mask film 13. That is, with respect to the etching liquid of the light-shielding film 14, the etching mask film 13 is required to have resistance.

차광막(14)의 재료로서는, Cr을 포함하는 것이 바람직하게 사용된다. 차광막(14)의 재료는, 예를 들어 크롬 외에, 크롬의 산화물(CrOx), 질화물(CrNx), 탄화물(CrCx), 산화질화물(CrOxNy), 질화탄화물(CrCxNy), 산화탄화물(CrOxCy), 산화질화탄화물(CrOxNyCz) 중 어느 하나를 함유하는 것이 바람직하다. 나아가서는, 차광막(14)의 재료는, 크롬의 탄화물, 크롬의 질화탄화물, 크롬의 산화탄화물 또는 크롬의 산화질화탄화물 중 어느 하나로 할 수 있다. As the material of the light-shielding film 14, a material containing Cr is preferably used. The material of the light-shielding film 14 is not limited to chromium, for example, chromium oxide (CrOx), nitride (CrNx), carbide (CrCx), oxynitride (CrOxNy), nitride carbide (CrCxNy), oxidized carbide Or a nitride carbide (CrOxNyCz). Further, the material of the light-shielding film 14 may be any one of chromium carbide, chromium nitride carbide, chromium oxycarbide, or chromium oxynitride carbide.

또한, 에칭 마스크막(13)에, 탄탈륨(Ta)을 포함하는 재료를 사용한 경우에는, 차광막(14)의 재료로서 몰리브덴 실리사이드를 사용할 수 있다. When a material containing tantalum (Ta) is used for the etching mask film 13, molybdenum silicide can be used as the material of the light-shielding film 14.

차광막(14)은, 그 표면에 반사 방지층을 형성해도 좋다. 그 경우는, 반사 방지층은 크롬산화물, 크롬질화물 및 크롬산질화물 중 어느 하나로 할 수 있다. The light-shielding film 14 may be provided with an antireflection layer on its surface. In this case, the antireflection layer may be made of any one of chromium oxide, chromium nitride and chromium nitride.

차광막(14)의 막 두께는, 500 내지 2000Å로 할 수 있고, 보다 바람직하게는 800 내지 1500Å, 더욱 바람직하게는 900 내지 1300Å이다. The film thickness of the light-shielding film 14 may be 500 to 2000 Å, more preferably 800 to 1500 Å, and further preferably 900 to 1300 Å.

차광막(14)의 에칭액으로서는 종래 공지의 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있지만, 차광막(14)이 크롬을 포함하는 재료로 형성되어 있는 경우에는, 차광막(14)에 사용하는 에칭액은, 상기 위상 시프트막(12)에 있어서 설명한 것과 마찬가지이다. As the etching liquid for the light-shielding film 14, conventionally known ones can be used without any particular limitation. In the case where the light-shielding film 14 is formed of a material containing chromium, the etching liquid used for the light- 12).

제1 포토마스크(10a)는, 표면에 노출되는 면을 모두 크롬계의 막으로 할 수 있으므로, 내약품성이 높고, 유리하다. The first photomask 10a has a high chemical resistance and is advantageous because the surface exposed to the surface can be made of a chromium-based film.

<제2 포토마스크> &Lt; Second photomask >

다음에, 제2 형태에 의한 포토마스크의 단면도를 도 4의 (b)의 하측에 도시한다. 그 제2 포토마스크(10b)도 제1 포토마스크(10a)와 마찬가지로, 예를 들어 도 3에 도시하는 포토마스크 블랭크를 준비하고, 상기 위상 시프트막(12), 에칭 마스크막(13), 차광막(14)을 패터닝함으로써 제조할 수 있다. Next, a cross-sectional view of the photomask according to the second embodiment is shown on the lower side of Fig. 4 (b). The second photomask 10b is also provided with a photomask blank shown in FIG. 3, for example, in the same manner as the first photomask 10a, and the phase shift film 12, the etching mask film 13, (14). &Lt; / RTI &gt;

이 포토마스크(10b)는, In this photomask 10b,

투명 기판(11) 상에, 위상 시프트막(12), 에칭 마스크막(13), 차광막(14)이, 각각 웨트 에칭에 의해 패터닝됨으로써, 차광부(15), 위상 시프트부(16), 투광부(17)를 포함하는 전사용 패턴이 형성되어 이루어지는 표시 장치 제조용 포토마스크로서, The phase shifting film 12, the etching mask film 13 and the light shielding film 14 are patterned by wet etching on the transparent substrate 11 so that the light shielding portion 15, the phase shifting portion 16, A photomask for manufacturing a display device in which a transfer pattern including a light portion (17) is formed,

상기 차광부(15)는, 상기 투명 기판 상에, 상기 위상 시프트막(12), 상기 에칭 마스크막(13), 상기 차광막(14)이 이 순서로 적층되어 이루어지고, The shielding part 15 is formed by laminating the phase shift film 12, the etching mask film 13 and the light shielding film 14 in this order on the transparent substrate,

상기 위상 시프트부(16)는, 상기 투명 기판 상에, 상기 위상 시프트막(12)과 상기 에칭 마스크막(13)이 형성되어 이루어지고, The phase shift portion 16 is formed by forming the phase shift film 12 and the etching mask film 13 on the transparent substrate,

상기 투광부(17)는, 상기 투명 기판(11) 표면이 노출되어 이루어지고, The transparent portion 17 is formed by exposing the surface of the transparent substrate 11,

상기 위상 시프트막(12)은, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지고, The phase shift film 12 is made of a material containing chromium,

상기 에칭 마스크막(13)은, 상기 위상 시프트막(12)의 에칭액에 대해, 에칭 내성을 갖는 재료로 이루어지고, The etching mask film 13 is made of a material having etching resistance to the etching liquid of the phase shift film 12,

상기 위상 시프트부(16)와 상기 투광부(17)는, 서로 인접하는 부분을 갖고, 또한, 상기 위상 시프트부(16)와 상기 투광부(17)는, 상기 포토마스크(10b)의 노광광의 대표 파장에 대해, 대략 180도의 위상차를 갖는 것이다. The phase shifting section 16 and the light projecting section 17 are formed on the same plane as the phase shifting section 16 and the light projecting section 17, And has a phase difference of about 180 degrees with respect to the representative wavelength.

즉, 도 4의 (b)의 상측의 도면은 제2 포토마스크(10b)의 상면시도이다. 도 4의 (b)에 있어서, 포토마스크(10b)를 위에서 본 경우에 패터닝된 차광막(14)[즉 차광막 패턴(14a)]이 보이는 부분이 차광부(15)를 구성한다. 또한, 패터닝된 에칭 마스크막(13)[즉 에칭 마스크막 패턴(13a)]이 보이는 부분{그 아래에, 패터닝된 위상 시프트막(12)[즉 위상 시프트막 패턴(12a)]이 존재함}이 위상 시프트부(16)를 구성한다. 또한, 투명 기판(11)이 노출되어, 위상 시프트막(12), 에칭 마스크막(13) 및 차광막(14) 중 어느 것에도 피복되어 있지 않은 부분이, 투광부(17)를 구성한다. That is, the upper diagram of FIG. 4 (b) is an upper surface of the second photomask 10b. The portion where the patterned light-shielding film 14 (i.e., the light-shielding film pattern 14a) is seen when the photomask 10b is viewed from above constitutes the light-shielding portion 15 in Fig. 4 (b) In addition, the portion where the patterned etching mask film 13 (that is, the etching mask film pattern 13a) is visible (there is a patterned phase shift film 12 (that is, the phase shift film pattern 12a) Thereby constituting the phase shifting portion 16. [ The portion of the transparent substrate 11 that is not covered with any of the phase shift film 12, the etching mask film 13 and the light shielding film 14 constitutes the transparent portion 17.

여기서, 제2 포토마스크(10b)와 제1 포토마스크(10a)의 차이는, 위상 시프트부(16)의 구성이다. 즉, 투명 기판(11) 상에 패터닝된 위상 시프트막(12)과 에칭 마스크막(13)이 적층된 상태에서 위상 시프트부(16)의 기능을 발휘한다. 따라서, 이 적층 상태에서, 위상 시프트부(16)와 투광부(17)의 위상차(쌍대표 파장)가 대략 180도가 된다. Here, the difference between the second photomask 10b and the first photomask 10a is the configuration of the phase shifting portion 16. That is, the phase shifting film 12 and the etching mask film 13, which are patterned on the transparent substrate 11, exhibit the function of the phase shifting portion 16 in a laminated state. Therefore, in this laminated state, the phase difference (pair representative wavelength) between the phase shifting portion 16 and the light projecting portion 17 becomes approximately 180 degrees.

상기 위상 시프트막(12) 단체에서의 위상 시프트량은, 바람직하게는 160 내지 200°로 한다. 이때, 에칭 마스크막(13)의 위상 시프트량은 1 내지 50°인 것이 바람직하다. The phase shift amount in the phase shift film 12 itself is preferably 160 to 200 degrees. At this time, the phase shift amount of the etching mask film 13 is preferably 1 to 50 degrees.

또한, 상기 적층에 있어서는, 파장 365㎚(i선) 내지 436㎚(g선)의 노광광에 있어서의 위상 시프트량의 변동 폭은 40도 이내인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30도 이내이다. 상기 변동 폭이 이와 같은 범위에 있음으로써, 노광광의 대표 파장에 대한 위상 반전 효과가 충분히 얻어진다. Further, in the above lamination, the variation width of the phase shift amount in the exposure light having a wavelength of 365 nm (i line) to 436 nm (g line) is preferably within 40 degrees, more preferably within 30 degrees . When the variation width is in this range, a phase reversal effect with respect to the representative wavelength of the exposure light is sufficiently obtained.

노광광 투과율에 대해서도, 상기 위상 시프트부(16)의 적층 상태에서, 2 내지 15%, 바람직하게는 3 내지 8%로 한다(쌍대표 파장). The exposure light transmittance is also 2 to 15%, preferably 3 to 8% (pair representative wavelength) in the laminated state of the phase shift portion 16.

위상 시프트막(12) 단체에서의 노광광 투과율은 3 내지 20 %가 바람직하다. 또한, 에칭 마스크막(13) 단체에서의 노광광 투과율은 70 내지 99%인 것이 바람직하다. The exposure light transmittance of the phase shift film 12 itself is preferably 3 to 20%. The exposure light transmittance of the etching mask film 13 alone is preferably 70 to 99%.

위상 시프트부(16)의 구성에 관계되는 상기의 점 이외는, 제1 포토마스크(10a)와 마찬가지로 할 수 있다. The configuration of the phase shifter 16 may be the same as that of the first photomask 10a except for the above-described points.

제1, 제2 중 어느 하나의 포토마스크에 있어서의 각 구성막도, 성막 방법으로서는, 스퍼터법, 이온 플레이팅법, 또는 증착법 등을 채용할 수 있지만, 2개의 막의 계면의 밀착성을 높이는 점에서, 스퍼터법이 바람직하다. The constituent films in any of the first and second photomasks can also be formed by a sputtering method, an ion plating method, or a vapor deposition method. However, from the viewpoint of enhancing the adhesion of the interface between two films, The sputtering method is preferable.

이상 설명한 본 발명의 포토마스크 용도에, 특별한 제약은 없다. 예를 들어 전사용 패턴으로서, 표시 장치의 화소 전극 등을 형성하는 라인 앤드 스페이스 패턴을 포함하는 포토마스크에 적절하게 적용할 수 있다. There is no particular limitation on the use of the photomask of the present invention described above. For example, it can be suitably applied to a photomask including a line-and-space pattern for forming a pixel electrode or the like of a display device as a transfer pattern.

이 라인 앤드 스페이스 패턴의 라인 패턴은 일정 폭의 차광부와, 상기 일정 폭의 차광부의 양측에 인접한 일정 폭의 위상 시프트부를 갖는 것이 바람직하다. It is preferable that the line pattern of the line and space pattern has a light shielding portion having a constant width and a phase shift portion having a constant width adjacent to both sides of the light shielding portion having the constant width.

도 1에서 사용한 시뮬레이션의 모델에서는, 라인 폭 L=스페이스 폭 S이며, 위상 시프트 마스크[PSM(A) 및 PSMTP(A)]의 차광부의 양쪽 에지에 인접한 각 위상 시프트부의 폭(림 폭 R로 함)은, R=1/4L인 것으로 했다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. In the model of simulation used in Fig. 1, the width of each phase shifting portion adjacent to both edges of the light shielding portion of the phase shift masks PSM (A) and PSMTP (A) ) Is R = 1 / 4L. However, the present invention is not limited thereto.

예를 들어, 4≤피치 폭 P<6(㎛)이며, L≥1.5(㎛), S≤3.5(㎛)인 경우에, 본 발명의 효과가 높다. For example, the effect of the present invention is high when 4? Pitch width P <6 (占 퐉) and L? 1.5 (占 퐉) and S? 3.5 (占 퐉).

예를 들어, 위상 시프트 마스크[PSM(A)]와 같은, 위상 시프트부(16)의 림을 갖는 라인 앤드 스페이스 패턴이며, 피치 폭 P<6(㎛)의 미세한 라인 앤드 스페이스 패턴에 있어서는, 포토마스크의 제조 과정에서의 레지스트 패턴의 탈리를 방지하는 관점에서는, (L-R)에서 표시되는 차광부(15)의 폭이 0.6㎛ 이상인 것이 바람직하다. For a fine line and space pattern having a pitch width P <6 (탆), for example, a line and space pattern having a rim of the phase shift portion 16, such as a phase shift mask PSM (A) From the viewpoint of preventing the resist pattern from being separated in the manufacturing process of the mask, the width of the light-shielding portion 15 indicated by (LR) is preferably 0.6 mu m or more.

또한, 본 발명자들의 검토에 의하면, 전사 시의 콘트라스트의 높이를 중시하는 경우, P<6(㎛)의 미세한 라인 앤드 스페이스 패턴에 있어서는, L≥S인 것이 바람직하고, 이것은 P<5(㎛)인 경우에는, 또한 현저해졌다. 이때, 보다 바람직하게는, R≥0.8(㎛)이었다. According to the examination by the inventors of the present invention, when emphasizing the height of contrast at the time of transfer, it is preferable that L &gt; S in a fine line and space pattern of P < , It was also remarkable. More preferably, R? 0.8 (占 퐉).

또한, 도 5에 도시되는 바와 같이, 전사용 패턴은, 콘택트 홀을 형성하는 홀 패턴을 포함하는 것에도 적용할 수 있다. 홀 패턴으로서는, 일정한 규칙성(피치)으로써 복수의 콘택트 홀이 배열되는 것을 포함한다. Further, as shown in Fig. 5, the transfer pattern can be applied to a case including a hole pattern forming a contact hole. The hole pattern includes arranging a plurality of contact holes with a constant regularity (pitch).

예를 들어, 홀 패턴은 소정 직경의 투광부(17) 및 상기 투광부(17)를 둘러싸는 일정 폭의 위상 시프트부(16)와, 상기 위상 시프트부(16)를 둘러싸는 차광부(15)를 갖는다[도 5의 (a), (b) 참조]. For example, the hole pattern includes a transparent portion 17 having a predetermined diameter, a phase shift portion 16 having a constant width surrounding the transparent portion 17, a light shield portion 15 surrounding the phase shift portion 16 ) (See Figs. 5 (a) and 5 (b)).

여기서, 투광부(17)로 이루어지는 홀 직경(정사각형의 경우는 1변의 길이, 직사각형의 경우는, 짧은 변의 길이, 원의 경우는 직경)이, 1.5 내지 5(㎛), 위상 시프트부(16)의 폭(림 폭 R)이 0.3≤R≤1.5(㎛)로 할 수 있다. Here, the hole diameter (the length of one side in the case of the square, the length of the short side in the case of the rectangle, the diameter in the case of the circle) is 1.5 to 5 (탆), and the phase shifter 16, (Rim width R) of 0.3? R? 1.5 (占 퐉).

본 발명의 포토마스크는, 투광부(17), 위상 시프트부(16) 외에 차광부(15)를 갖는다. 이것은, 위상 시프트부(16)에 의한 광의 반전, 간섭 작용과 함께 투과광의 광 강도 분포의 콘트라스트를 보다 높이는 작용에 기여한다. The photomask of the present invention has a shielding portion 15 in addition to the transparent portion 17 and the phase shifting portion 16. This contributes to an action of reversing and interfering with the light by the phase shifting portion 16 and further enhancing the contrast of the light intensity distribution of the transmitted light.

한편, 포토마스크 상에서, 전사용 패턴의 영역 외에, 차광막을 형성해서 차광부로 할 수 있다. 이에 의해, 얼라인먼트 마크 등의 마크 패턴의 판독 정밀도를 높게 유지할 수 있다. 즉, 마크 부분을 투광부와 차광부의 조합에 의해 형성할 수 있으므로, 콘트라스트가 높다. On the other hand, a light shielding film may be formed on the photomask in addition to the region of the transfer pattern to form the light shielding portion. This makes it possible to maintain a high reading accuracy of a mark pattern such as an alignment mark. That is, since the mark portion can be formed by combining the light-transmitting portion and the light-shielding portion, the contrast is high.

<피에칭면 형상> <Surface to be etched>

본 발명의 포토마스크, 또는, 후술하는 본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크는, 이하의 구성의 것으로 할 수 있다. The photomask of the present invention or the photomask manufactured by the manufacturing method of the present invention described later can be configured as follows.

상기 전사용 패턴에 포함되는, 상기 투광부(17)와 상기 위상 시프트부(16)가 서로 인접하는 부분에서, 상기 위상 시프트막(12)의 피에칭면이 노출되고, The surface to be etched of the phase shift film 12 is exposed at a portion of the transfer pattern adjacent to the transparent portion 17 and the phase shift portion 16,

상기 인접하는 부분의 단면에 있어서, 상기 위상 시프트막(12)의 상면, 하면 및 피에칭면(측면)에 각각 대응하는 상변, 하변 및 측변이, 이하의 조건을 충족하는, 표시 장치 제조용 포토마스크. (Upper surface, lower surface and side surface) corresponding to the upper surface, lower surface, and etched surface (side surface) of the phase shift film 12 satisfy the following conditions, respectively, .

(A) 상기 상변과 상기 측변의 접점과, 상기 상면으로부터 상기 위상 시프트막(12)의 막 두께의 3분의 2 내려간 높이의 위치에서의 상기 측변의 위치를 연결한 직선이, 상기 상변과 이루는 각도가, 85도로부터 120도의 범위 내이며, 또한, (A) a straight line connecting the contact point of the upper side and the side face and the position of the side face at a position of a height lower by two-third the film thickness of the phase shift film (12) from the upper face, The angle ranges from 85 degrees to 120 degrees,

(B) 상기 상변과 상기 측변의 접점을 통하고 상기 투명 기판(11)의 주표면에 대해 수직인 제1 가상선과, 상기 하면으로부터 상기 막 두께의 10분의 1 올라간 높이의 위치에서의 상기 측변의 위치를 통하고, 상기 투명 기판(11)의 상기 주표면에 대해 수직인 제2 가상선과의 사이의 폭이, 상기 막 두께의 2분의 1 이하이다. (B) a first imaginary line passing through the contact between the upper side and the side edge and perpendicular to the main surface of the transparent substrate (11), and a second imaginary line extending from the lower side to the side And a second imaginary line perpendicular to the main surface of the transparent substrate (11) through a position of the transparent substrate (11) is not more than one half of the film thickness.

도 6의 (a) 및 (b)는, 본 발명의 포토마스크에 있어서, 투광부(17)와 위상 시프트부(16)가 서로 인접하는 부분에서의, 패터닝된 위상 시프트막(12)의 피에칭면(측면) 형상을 설명하기 위한 도면이다. 여기서는, 위상 시프트막(12)의 피에칭면이 노출된 상태의 단면을 보고 있다. 즉 도 6의 (a) 및 (b)에 있어서, PS와 표기된 층이 패터닝된 위상 시프트막(12)이며, QZ로 표기된 층이 투명 기판(11)이다.6 (a) and 6 (b) are graphs showing the relationship between the thickness of the patterned phase shift film 12 and the thickness of the patterned phase shift film 12 in the portion where the transparent portion 17 and the phase shift portion 16 are adjacent to each other, (Side) shape of the etching surface. Here, a section of the phase shift film 12 in a state in which the etched surface is exposed is shown. 6 (a) and 6 (b), the PS and the marked layer are the patterned phase shift film 12, and the layer marked with QZ is the transparent substrate 11.

여기서, 상기 인접하는 부분의 단면에 있어서, 상기 위상 시프트막(12)의 상면, 하면 및 피에칭면에 각각 대응하는 상변, 하변 및 측변이, 상기 2개의 조건 (A) 및 (B)를 충족한다. Here, the upper side, lower side and side face corresponding to the upper face, lower face and etched face of the phase shift film 12 in the cross section of the adjacent portion satisfy the above two conditions (A) and (B) do.

즉, 인접하는 부분의 단면은, 위상 시프트막(12)의 상면, 하면 및 피에칭면에 각각 대응하는 상변, 하변 및 측변(23)으로 구성된다. 도 6에 있어서, 보조 선(21)은 위상 시프트막(12)의 상면에 대응하는 상변의 위치를 나타내고, 보조 선(22)은 위상 시프트막(12)의 하면에 대응하는 하변의 위치를 나타낸다. 보조 선(24)은 위상 시프트막(12)의 상면으로부터 막 두께의 3분의 2 내려간 높이의 위치를 나타낸다. 이 경우, 도 6의 (a)를 참조하여, 상변과 측변(23)의 접점(26)과 상면으로부터 막 두께(T)의 3분의 2 내려간 높이의 위치에서의 측변의 위치(27)를 연결한 직선과, 상변의 이루는 각도(θ)(측면각이라고도 함)가, 85도로부터 120도의 범위 내이다. That is, the cross section of the adjacent portion is composed of the upper side, the lower side and the side 23 corresponding to the upper and lower surfaces and the etched surface of the phase shift film 12, respectively. 6, the auxiliary line 21 indicates the position of the upper side corresponding to the upper surface of the phase shift film 12, and the auxiliary line 22 indicates the position of the lower side corresponding to the lower surface of the phase shift film 12 . And the auxiliary line 24 indicates the position of the height that is two thirds lower than the film thickness from the top surface of the phase shift film 12. [ In this case, referring to Fig. 6A, the position 27 of the lateral side at the position of the contact 26 of the upper side and the side edge 23 and the height of the lower side by two thirds of the film thickness T from the upper side is An angle? (Also referred to as a side angle) between the connected straight line and the upper side is within a range of 85 degrees to 120 degrees.

또한, 도 6의 (b)에 있어서, 보조선(25)은 위상 시프트막(12)의 하면으로부터 막 두께의 10분의 1 올라간 높이의 위치를 나타낸다. 이 경우, 상변과 측변(23)의 접점(26)을 통하고 투명 기판(11)의 주표면에 대해 수직인 제1 가상선(29)과, 위상 시프트막(12)의 하면으로부터 막 두께의 10분의 1 올라간 높이의 위치에서의 측변(23)의 위치(28)를 통하고 투명 기판(11)의 주표면에 대해 수직인 제2 가상선(30)과의 사이의 폭(밑단 폭이라고도 함) D와, 막 두께(T)의 비(D/T)가 1/2 이하이다. 6 (b), the auxiliary line 25 indicates the position of the height of the phase shift film 12 which is one tenth the film thickness from the bottom face. In this case, the first imaginary line 29, which is perpendicular to the main surface of the transparent substrate 11 through the contact 26 of the phase and side edges 23, And the width of the second imaginary line 30 perpendicular to the main surface of the transparent substrate 11 through the position 28 of the lateral side 23 at the height of the tenth of the height (D / T) of the film thickness (D) and the film thickness (T) is 1/2 or less.

본 발명의 포토마스크에 있어서는, 위상 시프트막(12)의 피에칭면의 형상이 상기의 조건을 충족하는 것이다. 즉 패터닝된 위상 시프트막(12)의 에지 부분의 단면이, 투명 기판(11) 표면에 대해 수직 또는 수직에 근접한 형상을 하고 있다. 이 점으로부터, 투광부(17)와 위상 시프트부(16)의 경계에서, 반전 위상의 노광광이 간섭하고, 피전사체인 포토레지스트막에 도달하는 광 강도 분포에 있어서, 높은 콘트라스트를 얻을 수 있다. 또한, 위상 시프트부(16)의 에지 측면각(θ)이, 후술되는 도 10의 예에 비해 작음으로[투명 기판(11)의 표면에 대해 90°에 근접하므로), 선 폭(CD)이 설계값에 대해 어긋나는 현상을 억제할 수 있고, 보다 미세한 패턴의 형성이 가능해진다. In the photomask of the present invention, the shape of the etched surface of the phase shift film 12 satisfies the above conditions. That is, the edge portion of the patterned phase shift film 12 has a cross section perpendicular to or perpendicular to the surface of the transparent substrate 11. From this point, it is possible to obtain a high contrast in the light intensity distribution in which the reversed-phase exposure light interferes at the boundary between the transparent portion 17 and the phase shifting portion 16 and reaches the photoresist film as the object to be transferred . The edge side angle? Of the phase shift portion 16 is smaller than that of the example of FIG. 10 to be described later (because it is close to 90 degrees with respect to the surface of the transparent substrate 11) It is possible to suppress the deviation from the design value and to form a finer pattern.

대조적으로, 크롬을 포함하는 위상 시프트막에 대해, 레지스트 패턴을 마스크로서 웨트 에칭하여 얻어진 위상 시프트막 패턴의 단면을 도시한 도 10에 있어서는, 측면각(θ)이 173도, 밑단 폭의 막 두께비(D/T)가, 5.6이 되었다. In contrast, in FIG. 10 showing a cross section of a phase shift film pattern obtained by wet etching a resist pattern as a mask with respect to a phase shift film including chromium, the side angle? Is 173 degrees, the thickness ratio of the bottom width (D / T) was 5.6.

또한, 본 발명자들의 검토에 의하면, 크롬계의 위상 시프트막을, 포토레지스트 패턴을 마스크로서 웨트 에칭했을 때의 피에칭면은, 측면각(θ)을 120도 이하로 하고, 혹은 밑단 폭의 막 두께비(D/T)를 1/2 이하로 하는 것은 곤란했다. According to the examination by the inventors of the present invention, the etched surface when the chromium-based phase shift film is wet-etched using the photoresist pattern as a mask has a side angle? Of 120 degrees or less, (D / T) to 1/2 or less.

[포토마스크의 제조 방법] [Manufacturing Method of Photomask]

본 발명은, 이하의 표시 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법을 포함한다. The present invention includes the following method for manufacturing a photomask for manufacturing a display device.

투명 기판 상에, 위상 시프트막, 에칭 마스크막, 차광막이, 각각 웨트 에칭에 의해 패터닝됨으로써, 차광부, 위상 시프트부, 투광부를 포함하는 전사용 패턴이 형성되어 이루어지는 표시 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법으로서, A manufacturing method of a photomask for manufacturing a display device in which a transfer pattern including a light-shielding portion, a phase shifting portion, and a light-transmitting portion is formed by patterning a phase shift film, an etching mask film, and a light- As a result,

상기 차광부는, 상기 투명 기판 상에, 상기 위상 시프트막, 상기 에칭 마스크막, 상기 차광막이 이 순서로 적층되어 이루어지고, Wherein the shielding portion is formed by laminating the phase shift film, the etching mask film, and the light shielding film in this order on the transparent substrate,

상기 위상 시프트부는, 상기 투명 기판 상에 상기 위상 시프트막, 또는, 상기 위상 시프트막과 상기 에칭 마스크막이 형성되어 이루어지고, Wherein the phase shifting portion is formed by forming the phase shift film or the phase shift film and the etching mask film on the transparent substrate,

상기 투광부는, 상기 투명 기판 표면이 노출되어 이루어지는 표시 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법에 있어서, Wherein the transparent portion of the transparent substrate is exposed, the method comprising the steps of:

상기 투명 기판 상에, 위상 시프트막, 에칭 마스크막, 차광막이 이 순서로 적층되고, 또한 제1 포토레지스트막이 형성된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, A step of preparing a photomask blank on which a phase shift film, an etching mask film, and a light shielding film are stacked in this order and on which a first photoresist film is formed,

상기 위상 시프트막, 상기 에칭 마스크막 및 상기 차광막에 대해 각각 소정의 패터닝을 행함으로써, 전사용 패턴을 형성하는 공정을 갖고, A step of forming a transfer pattern by subjecting the phase shift film, the etching mask film and the light shielding film to predetermined patterning,

상기 위상 시프트막의 패터닝에 있어서는, 패터닝된 상기 에칭 마스크막을 마스크로서 상기 위상 시프트막을 웨트 에칭하는 공정을 포함하고, The step of patterning the phase shift film includes wet etching the phase shift film using the patterned etching mask film as a mask,

상기 위상 시프트막은, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지고, Wherein the phase shift film is made of a material containing chromium,

상기 에칭 마스크막은, 상기 위상 시프트막의 에칭액에 대해, 에칭 내성을 갖는 재료로 이루어지고, The etching mask film is made of a material having an etching resistance to the etching liquid of the phase shift film,

상기 위상 시프트부와 상기 투광부는, 서로 인접하는 부분을 갖고, 또한, 상기 위상 시프트부와 상기 투광부는, 상기 포토마스크의 노광광의 대표 파장에 대해, 대략 180도의 위상차를 갖는 것으로 하는 것을 특징으로 하는, 표시 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법. Wherein the phase shifting portion and the light transmitting portion have mutually adjacent portions and the phase shifting portion and the light transmitting portion have a phase difference of about 180 degrees with respect to a representative wavelength of exposure light of the photomask , A method of manufacturing a photomask for manufacturing a display device.

여기서, 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정에서는, 도 3을 참조하여, 상기 투명 기판(11) 상에, 위상 시프트막(12), 에칭 마스크막(13), 차광막(14)이 적층되고, 또한 제1 포토레지스트막(18)이 성막된 포토마스크 블랭크를 준비한다. 각각의 막의 성막은, 예를 들어 이하와 같이 이루어진 것일 수 있다. 3, the phase shift film 12, the etching mask film 13, and the light shield film 14 are laminated on the transparent substrate 11, and the phase shift film 12, 1 A photomask blank in which a photoresist film 18 is formed is prepared. The film formation of each film may be made, for example, as follows.

구체적으로는, 합성 석영 유리의 투명 기판(11)(사이즈 330㎜×450㎜)의 주표면 상에, 스퍼터법에 의해, 크롬을 포함하는 위상 시프트막(12)을 형성한다(성막 공정). 그 후, 대기에 노출시키지 않고 연속해서, 후술하는 분위기 가스에 위상 시프트막(12)을 노출시키는(폭로 공정) 것이 바람직하다. Specifically, a chromium-containing phase shift film 12 is formed on the main surface of a transparent substrate 11 (size 330 mm x 450 mm) of synthetic quartz glass by a sputtering method (film forming step). Thereafter, it is preferable to expose the phase shift film 12 to the atmosphere gas to be described later (exposure process) continuously without exposure to the atmosphere.

위상 시프트막(12)은, 크롬 외에, 탄소(C) 또는 불소(F)를 포함하는 것이 바람직하다. 이들 원소를 포함하는 위상 시프트막(12)은, 웨트 에칭 시에, 피에칭면의 형상이 바람직하게 제어되므로 유효하다고 생각된다. The phase shift film 12 preferably contains carbon (C) or fluorine (F) in addition to chromium. It is considered that the phase shift film 12 including these elements is effective because the shape of the etched surface is preferably controlled at the time of wet etching.

성막 공정에 있어서는, 공지의 장치에 의해, 크롬 또는 크롬 화합물을 포함하는 스퍼터 타겟을 사용해서, 불활성 가스를 포함함과 함께, 산소 가스, 질소 가스, 일산화질소 가스, 이산화질소 가스, 이산화탄소 가스, 탄화수소계 가스, 불소계 가스 중 어느 하나를 포함하는 활성 가스와의 혼합 가스를 사용할 수 있다. 예를 들어, 이산화탄소 가스, 탄화수소계 가스, 불소계 가스를 포함하는 스퍼터 가스 분위기로 하는 것이 바람직하다. 이들은, 위상 시프트막(12)의 웨트 에칭 속도를 제어하는(지연시키는) 것에 유효하다. In the film-forming step, a sputter target containing chromium or a chromium compound is used by a known apparatus to contain an inert gas, an oxygen gas, a nitrogen gas, a nitrogen monoxide gas, a nitrogen dioxide gas, a carbon dioxide gas, A mixed gas with an active gas containing any one of a gas and a fluorine gas may be used. For example, a sputter gas atmosphere containing a carbon dioxide gas, a hydrocarbon gas or a fluorine gas is preferably used. These are effective for controlling (delaying) the wet etching rate of the phase shift film 12.

예를 들어, 크롬으로 이루어지는 타깃을 사용하고, 아르곤(Ar) 가스와 질소(N2) 가스와 이산화탄소(CO2) 가스의 혼합 가스를 스퍼터 챔버(도시하지 않음)에 도입해서 스퍼터 파워를 인가하고, 투명 기판(11) 상에 CrCON으로 이루어지는 위상 시프트막(12)을 형성할 수 있다. 형성된 막은 대기에 접촉하지 않고 연속해서, 이산화탄소 가스, 탄화수소계 가스, 불소계 가스 등의 활성 가스를 포함하는 가스 분위기 중에서, 다음 공정에 보내지는 것이 바람직하다. 이 폭로용 가스 분위기 중에는, 불활성 가스(헬륨 가스, 네온 가스, 아르곤 가스, 크립톤 가스, 크세논 가스 등)가 포함되어도 좋고, 또한, 활성 가스로서, 산소 가스, 질소 가스 등이 포함되어도 좋다. For example, using a target made of chromium, a mixed gas of argon (Ar) gas, nitrogen (N 2 ) gas and carbon dioxide (CO 2 ) gas is introduced into a sputter chamber (not shown) , The phase shift film 12 made of CrCON can be formed on the transparent substrate 11. It is preferable that the formed film is continuously sent to the next step in a gas atmosphere containing an active gas such as a carbon dioxide gas, a hydrocarbon gas or a fluorine gas without touching the atmosphere. An inert gas (helium gas, neon gas, argon gas, krypton gas, xenon gas or the like) may be contained in the gas atmosphere for the exposure, and oxygen gas, nitrogen gas or the like may be included as the active gas.

위상 시프트막(12)은 단층이어도, 복수의 층으로 구성되어도 좋다. 위상 시프트막(12)이 복수층으로 구성되는 경우, 상기의 성막 공정 및 폭로 공정은 복수회 행한다. The phase shift film 12 may be a single layer or a plurality of layers. When the phase shift film 12 is composed of a plurality of layers, the film forming step and the exposing step are performed a plurality of times.

다음에, 위상 시프트막(12) 상에, 스퍼터법에 의해 에칭 마스크막(13)을 형성한다. 일례로서, MoSi를 포함하는 에칭 마스크막(13)의 형성에 대해서 이하에 설명한다. Next, an etching mask film 13 is formed on the phase shift film 12 by a sputtering method. As an example, the formation of the etching mask film 13 containing MoSi will be described below.

스퍼터 타겟으로서, 몰리브덴 실리사이드(예를 들어 Mo:Si=1:4)가 배치된 스퍼터 챔버에, 스퍼터 가스[예를 들어, 아르곤(Ar) 가스와 일산화질소(NO) 가스의 혼합 가스]를 도입하고, 스퍼터 파워를 인가함으로써, 위상 시프트막(12) 상에, MoSiON으로 이루어지는 에칭 마스크막(13)을 성막할 수 있다. A sputter gas (for example, a mixed gas of argon (Ar) gas and nitrogen monoxide (NO) gas) is introduced into a sputter chamber in which molybdenum silicide (for example, Mo: Si = 1: 4) And an etching mask film 13 made of MoSiON is formed on the phase shift film 12 by applying sputtering power.

이렇게 해서 형성된, 에칭 마스크막(13)의 표면 반사율은 15% 이하(쌍대표 파장)로 할 수 있다. The surface reflectance of the etching mask film 13 thus formed can be 15% or less (pair representative wavelength).

또한, 본 발명자들의 검토에 의하면, 상기와 같이 형성된, 위상 시프트막(12)과 에칭 마스크막(13)의 적층은, X선 광전자 분광법(XPS)에 의한 깊이 방향의 조성 분석의 결과, 이하와 같은 바람직한 경향을 갖는 것으로 할 수 있는 것을 알 수 있었다. 즉, 위상 시프트막(12)에 기인하는 크롬(Cr) 피크와, 에칭 마스크막(13)에 기인하는 실리콘(Si) 피크[또는 몰리브덴(Mo) 피크]가 중첩되는 영역(조성 경사 영역이라고 함)에 있어서, 탄소(C)의 함유율이, 에칭 마스크막(13)의 표면 방향을 향해[투명 기판(11) 표면으로부터 멀어지는 방향을 향해] 단계적 또는 연속적으로 증가한다. 여기서, 탄소는 위상 시프트막(12)의 웨트 에칭 속도를 내리는 작용을 가지므로, 위상 시프트막(12)의 피에칭면의 형상을 양호화하기[위상 시프트막(12)의 에지 부분의 단면이, 투명 기판(11) 표면에 대해 수직 또는 수직에 근접한 형상이 되도록 하기] 위해 기여한다고 생각된다. According to the examination by the inventors of the present invention, the deposition of the phase shift film 12 and the etching mask film 13, which was formed as described above, was analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) And it can be said that it can have the same preferable tendency. That is, a region where a chromium (Cr) peak attributable to the phase shift film 12 and a silicon (Si) peak (or a molybdenum (Mo) peak) caused by the etching mask film 13 are superimposed , The content of carbon (C) increases stepwise or continuously in the direction of the surface of the etching mask film 13 (toward the direction away from the surface of the transparent substrate 11). Here, since carbon has a function of lowering the wet etching rate of the phase shift film 12, it is necessary to improve the shape of the etched surface of the phase shift film 12 (the cross section of the edge portion of the phase shift film 12 , And to be perpendicular or perpendicular to the surface of the transparent substrate 11].

한편, 에칭 마스크막(13)으로서는, 예를 들어 티타늄의 타깃을 사용한 스퍼터법을 적용하고, 산소 가스와 질소 가스를 도입한, 스퍼터 분위기를 사용함으로써, 티타늄의 산질화막을 형성하는 것도 가능하다. 또한, 에칭 마스크막(13)도 단층이어도 좋고, 복수의 층으로 구성되어도 좋다. On the other hand, as the etching mask film 13, for example, an oxynitride film of titanium can be formed by using a sputtering method in which a sputtering method using a target of titanium is applied and oxygen gas and nitrogen gas are introduced. The etching mask film 13 may be a single layer or a plurality of layers.

다음에, 에칭 마스크막(13) 상에, 스퍼터법에 의해, 차광막(14)을 형성한다. 이 차광막(14)은, 에칭 마스크막(13)과, 차광막(14) 상에 형성되는 제1 포토레지스트막(18)의 밀착성을 간접적으로 향상시키는 기능도 발휘한다. 이때, 예를 들어 차광막(14)을 크롬을 포함하는 재료로 형성하는 경우에는, 크롬 또는 크롬 화합물을 포함하는 스퍼터 타겟을 사용해서, 불활성 가스를 포함함과 함께, 산소 가스, 질소 가스, 이산화탄소 가스, 산화질소계 가스, 탄화수소계 가스 및 불소계 가스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 활성 가스와의 혼합 가스로 이루어지는 스퍼터 가스 분위기에서, 스퍼터법이 행해진다.Next, a light shielding film 14 is formed on the etching mask film 13 by a sputtering method. The light-shielding film 14 also has a function of indirectly improving the adhesion between the etching mask film 13 and the first photoresist film 18 formed on the light-shielding film 14. In this case, when the light shielding film 14 is formed of a material containing chromium, for example, a sputter target containing chromium or a chromium compound may be used to contain an inert gas, and an oxygen gas, a nitrogen gas, a carbon dioxide gas , An oxygen-containing gas, an oxygen-containing gas, a hydrocarbon-based gas, and a fluorine-based gas is sputtered in a sputter gas atmosphere.

차광막(14) 형성 후에, 또한, 제1 포토레지스트막(18)을 도포한다. After the light-shielding film 14 is formed, the first photoresist film 18 is further applied.

이상에 의해, 도 3에 도시하는 바와 같은 포토마스크 블랭크가 제작된다. 본 발명의 포토마스크의 제조에서는, 이 포토마스크 블랭크를 준비한다. Thus, a photomask blank as shown in Fig. 3 is produced. In the production of the photomask of the present invention, this photomask blank is prepared.

그리고, 위상 시프트막(12), 에칭 마스크막(13) 및 차광막(14)의 패터닝에 있어서는, 이하의 공정을 포함할 수 있다. The patterning of the phase shift film 12, the etching mask film 13, and the light shield film 14 may include the following steps.

<제법 1 도 7의 방법> &Lt; Preparation method 1 >

도 7은 본 발명의 제1 및 제2 형태의 포토마스크의 제조 방법예를 나타내는 도면이다. 7 is a diagram showing an example of a method of manufacturing the photomask of the first and second embodiments of the present invention.

우선, 상기 포토마스크 블랭크를 준비한 후[도 7의 (a)], First, after the photomask blank is prepared (Fig. 7 (a)),

제1 포토레지스트막(18)에 묘화 및 현상을 행함으로써, 제1 레지스트 패턴(18a)을 형성하고[도 7의 (b)], The first resist pattern 18a is formed by performing drawing and development on the first photoresist film 18 (Fig. 7 (b)),

상기 제1 레지스트 패턴(18a)을 마스크로서 차광막(14)을 웨트 에칭함으로써, 차광막 패턴(14a)을 형성하고[도 7의 (c)], The light shielding film 14 is wet etched using the first resist pattern 18a as a mask to form a light shielding film pattern 14a (Fig. 7 (c)),

제1 레지스트 패턴(18a)을 박리[도 7의 (d)]한 후,After the first resist pattern 18a is peeled off (Fig. 7 (d)),

상기 차광막 패턴(14a)이 형성된 상기 투명 기판(11) 전체면에 제2 포토레지스트막(19)을 형성하고[도 7의 (e)], A second photoresist film 19 is formed on the entire surface of the transparent substrate 11 on which the light-shielding film pattern 14a is formed (Fig. 7 (e)),

상기 제2 포토레지스트막(19)에 대해 묘화 및 현상을 행함으로써, 제2 레지스트 패턴(19a)을 형성하고[도 7의 (f)], A second resist pattern 19a is formed by drawing and developing the second photoresist film 19 (Fig. 7 (f)),

상기 제2 레지스트 패턴(19a)을 마스크로서 상기 에칭 마스크막(13)을 웨트 에칭함으로써, 에칭 마스크막 패턴(13a)을 형성하고[도 7의 (g)], The etching mask film 13 is wet-etched using the second resist pattern 19a as a mask to form an etching mask film pattern 13a (Fig. 7 (g)),

얻어진 에칭 마스크막 패턴(13a)을 마스크로서, 상기 위상 시프트막(12)을 웨트 에칭함으로써, 위상 시프트막 패턴(12a)을 형성한다[도 7의 (h)]. The phase shift film 12 is wet-etched using the obtained etching mask film pattern 13a as a mask to form the phase shift film pattern 12a (Fig. 7 (h)).

그리고 제2 레지스트 패턴(19a)을 박리하면, 상기에서 설명한 제2 형태의 포토마스크(10b)가 완성된다[도 7의 (i)]. When the second resist pattern 19a is peeled off, the photomask 10b of the second embodiment described above is completed (Fig. 7 (i)).

또한, 이 후, 형성된 차광막 패턴(14a)을 마스크로서, 상기 에칭 마스크막(13)을 웨트 에칭하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 상기에서 설명한 제1 형태의 포토마스크(10a)가 완성된다[도 7의 (j)]. After that, it is preferable to wet-etch the etching mask film 13 using the formed light-shielding film pattern 14a as a mask. Thereby, the photomask 10a of the first embodiment described above is completed (Fig. 7 (j)).

<제법 2 도 8의 방법> &Lt; Production method 2 >

도 8은 본 발명의 제1 및 제2 형태의 포토마스크의 제조 방법의 다른 예를 나타내는 도면이다. 여기서는, 차광막(14)과 위상 시프트막(12)이 모두 크롬을 포함하는 막인 경우를 도시한다. 8 is a view showing another example of the method of manufacturing the photomask of the first and second embodiments of the present invention. Here, the case where the light-shielding film 14 and the phase shift film 12 are both films containing chromium is shown.

상기 포토마스크 블랭크를 준비한 후[도 8의 (a)], After preparing the photomask blank (Fig. 8 (a)),

상기 제1 포토레지스트막(18)에 묘화 및 현상을 행함으로써, 제1 레지스트 패턴(18a)을 형성하고[도 8의 (b)], The first resist pattern 18a is formed by performing drawing and development on the first photoresist film 18 (FIG. 8 (b)),

상기 제1 레지스트 패턴(18a)을 마스크로서 차광막(14)을 웨트 에칭하고, 계속해서, 에칭 마스크막(13) 및 위상 시프트막(12)을 순차 웨트 에칭함으로써 투명 기판(11)의 노출 부분인 투광부(17)를 형성하고[도 8의 (c)], The light shielding film 14 is subjected to wet etching using the first resist pattern 18a as a mask and successively wet etching the etching mask film 13 and the phase shift film 12 to form an exposed portion of the transparent substrate 11 The transparent portion 17 is formed (Fig. 8 (c)),

제1 레지스트 패턴(18a)을 제거한 후[도 8의 (d)], 상기 투광부(17)가 형성된 상기 투명 기판(11) 전체면에 제2 포토레지스트막(19)을 형성하고[도 8의 (e)], 상기 제2 포토레지스트막(19)에 대해 묘화 및 현상을 행함으로써, 제2 레지스트 패턴(19a)을 형성하고[도 8의 (f)], A second photoresist film 19 is formed on the entire surface of the transparent substrate 11 on which the transparent portion 17 is formed (Fig. 8 (d)) after removing the first resist pattern 18a The second resist pattern 19a is formed by drawing and developing the second photoresist film 19 (FIG. 8 (f)),

상기 제2 레지스트 패턴(19a)을 마스크로서 차광막(14)을 웨트 에칭함으로써, 차광막 패턴(14a)을 형성한다[도 8의 (g)]. The light shielding film 14 is wet etched using the second resist pattern 19a as a mask to form a light shielding film pattern 14a (Fig. 8 (g)).

그리고 제2 레지스트 패턴(19a)을 제거함으로써, 본 발명의 제2 형태의 포토마스크(10b)가 얻어진다[도 8의 (h)]. By removing the second resist pattern 19a, the photomask 10b of the second embodiment of the present invention is obtained (FIG. 8 (h)).

또한, 상기 차광막 패턴(14a)을 형성한 후, 제2 레지스트 패턴(19a) 및 형성된 차광막 패턴(14a)을 마스크로서, 에칭 마스크막(13)을 웨트 에칭함으로써 에칭 마스크막 패턴(13a)을 형성하는 것이 보다 바람직하다[도 8의 (i)]. 이 후 제2 레지스트 패턴(19a)을 제거함으로써, 본 발명의 제1 형태의 포토마스크(10a)가 얻어진다[도 8의 (j)]. After the light-shielding film pattern 14a is formed, the etching mask film 13 is wet-etched using the second resist pattern 19a and the formed light-shielding film pattern 14a as masks to form an etching mask film pattern 13a (Fig. 8 (i)). Thereafter, the second resist pattern 19a is removed to obtain the photomask 10a of the first embodiment of the present invention (Fig. 8 (j)).

<제법 3 도 9의 방법> &Lt; Preparation method 3 >

도 9는 본 발명의 제1 형태의 포토마스크의 제조 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면이다. 9 is a view showing still another example of the method for manufacturing the photomask of the first embodiment of the present invention.

상기 포토마스크 블랭크를 준비한 후[도 9의 (a)], After preparing the photomask blank (Fig. 9 (a)),

상기 제1 포토레지스트막(18)에 묘화 및 현상을 행함으로써, 제1 레지스트 패턴(18a)을 형성하고[도 9의 (b)], The first resist pattern 18a is formed by performing drawing and development on the first photoresist film 18 (Fig. 9 (b)),

상기 제1 레지스트 패턴(18a)을 마스크로서 차광막(14)을 제1 에칭액에 의해 웨트 에칭하여 차광막 패턴(14a)을 형성하고[도 9의 (c)], The light shielding film 14 is wet-etched by the first etching solution using the first resist pattern 18a as a mask to form a light shielding film pattern 14a (Fig. 9 (c)),

계속해서, 에칭 마스크막(13)을 제2 에칭액에 의해 웨트 에칭하여 에칭 마스크막 패턴(13a)을 형성하고[도 9의 (d)], Then, the etching mask film 13 is wet-etched by the second etching solution to form an etching mask film pattern 13a (Fig. 9 (d)),

또한, 상기 에칭 마스크막 패턴(13a)을 마스크로서, 제1 에칭액에 의해 위상 시프트막(12)을 웨트 에칭함과 함께, 상기 차광막 패턴(14a)을 사이드 에칭하고[도 9의 (e)], The phase shift film 12 is wet-etched by the first etching liquid and the light-shielding film pattern 14a is etched side-by-side (FIG. 9 (e)) using the etching mask film pattern 13a as a mask, ,

사이드 에칭을 받은 차광막 패턴(14a)을 마스크로서 에칭 마스크막 패턴(13a)을 제2 에칭액에 의해 다시 에칭하고[도 9의 (f)], The etching mask film pattern 13a is again etched by the second etching solution using the light-shielding film pattern 14a having been subjected to the side etching as a mask (Fig. 9 (f)),

그 후에, 상기 제1 레지스트 패턴(18a)을 박리한다[도 9의 (9)]. Thereafter, the first resist pattern 18a is peeled off (FIG. 9 (9)).

이 제법에 의하면, 묘화와 현상을 1회로 하는 것이 가능한 데다가, 복수회의 묘화 공정에 의한 서로의 얼라인먼트 어긋남의 영향을 제로로 할 수 있는 점에서 유리하고, 특히, 미세 폭의 위상 시프트부(16)를 정확하게 형성할 수 있는[도 9의 (f) 참조] 것이 우수하다. According to this manufacturing method, it is possible to perform drawing and development in one cycle, and it is advantageous in that it is possible to make the influence of the alignment displacement of each other by a plurality of drawing processes zero. Particularly, (Refer to FIG. 9 (f)), which is capable of precisely forming the film.

[패턴 전사 방법 및 표시 장치의 제조 방법] [Method of transferring pattern and manufacturing method of display device]

본 발명은, 패턴 전사 방법을 포함한다. 즉, 상술한 포토마스크와 노광 장치를 사용해서, 포토마스크가 갖는 전사용 패턴을 전사하는 방법을 포함한다. The present invention includes a pattern transfer method. That is, the method includes transferring the transfer pattern of the photomask using the photomask and the exposure apparatus described above.

또한, 상술한 포토마스크와 노광 장치를 사용한, 패턴 전사하는 것을 포함하는, 표시 장치의 제조 방법도 포함한다. The present invention also includes a method of manufacturing a display device including pattern transfer using the photomask and the exposure apparatus described above.

즉 본 발명은, That is,

본 발명의 표시 장치 제조용 포토마스크를 준비하는 공정과, i선, h선, g선을 포함하는 노광광을 조사하는, 표시 장치 제조용 노광 장치를 사용해서, 상기 포토마스크가 구비하는 전사용 패턴을 노광하고, 상기 전사용 패턴을, 피전사체 상에 전사하는 공정을 포함하는, 패턴 전사 방법을 포함한다. A step of preparing a photomask for manufacturing a display device of the present invention and a step of forming a transfer pattern provided in the photomask using an exposure apparatus for manufacturing a display device which irradiates exposure light including i-line, h-line and g- And transferring the transfer pattern onto a transfer target body.

본 발명은, 또한, 본 발명의 표시 장치 제조용 포토마스크를 준비하는 공정과, i선, h선, g선을 포함하는 노광광을 조사하는, 표시 장치 제조용 노광 장치를 사용해서, 상기 포토마스크가 구비하는 전사용 패턴을 노광하고, 상기 전사용 패턴을, 피전사체 상에 전사하는 공정을 포함하는, 표시 장치의 제조 방법을 포함한다. The present invention also provides a method for manufacturing a display device, comprising the steps of preparing a photomask for manufacturing a display device of the present invention, and exposing the exposure light including i-line, h-line and g- And transferring the transfer pattern onto the transfer target body by exposing the transferred transfer pattern to the transfer target pattern.

사용하는 노광 장치는, LCD용의 표준적인 등배 노광의 노광 장치로 할 수 있다. 즉, 광원으로서, i선, h선, g선을 포함하는 파장 영역의 것(브로드 파장 광원이라고도 함)을 사용함으로써, 충분한 조사광량을 얻을 수 있다. 단, 광학 필터를 사용해서, 특정 파장의 광(예를 들어 i선)만을 사용해도 좋다. The exposure apparatus to be used may be a standard exposure apparatus for equal exposure for LCD. That is, by using a light source of a wavelength range including an i-line, an h-line, and a g-line (also referred to as a broad wavelength light source), a sufficient irradiation light amount can be obtained. However, only light of a specific wavelength (for example, i-line) may be used by using an optical filter.

노광 장치의 광학계는, 개구수 NA를 0.06 내지 0.10, 코히어런스 팩터(σ)를 0.5 내지 1.0의 범위로 할 수 있다. 이러한 노광 장치는, 일반적으로, 3㎛ 정도를 해상 한계로 하고 있다. The optical system of the exposure apparatus may have a numerical aperture NA of 0.06 to 0.10 and a coherence factor (sigma) of 0.5 to 1.0. Such an exposure apparatus generally has a resolution limit of about 3 mu m.

물론, 본 발명은, 보다 넓은 범위의 노광 장치를 사용한 전사 시에 적용하는 것도 가능하다. 예를 들어, NA가 0.06 내지 0.14, 또는 0.06 내지 0.15의 범위로 할 수 있다. NA가 0.08을 초과하는, 고해상도의 노광 장치에도 요구가 생기고, 본 발명은 이들에도 적용할 수 있다. Of course, the present invention can also be applied to the case of transfer using a wider range of exposure apparatuses. For example, the NA may be in the range of 0.06 to 0.14, or 0.06 to 0.15. There is also a demand for a high-resolution exposure apparatus in which the NA exceeds 0.08, and the present invention can be applied to these.

이상으로부터 명백해진 바와 같이, 본 발명의 포토마스크는, 위상 시프트막의 피에칭면을, 보다 투명 기판에 대해 수직인 것으로 했으므로, 노광에 의해 얻어지는, 피전사면 상의 포토레지스트 패턴 형상의 프로파일을 향상시키는 것이 가능하게 되었다. As is apparent from the above, the photomask of the present invention has the surface to be etched of the phase shift film perpendicular to the transparent substrate, so that it is possible to improve the profile of the shape of the photoresist pattern on the surface to be obtained by exposure It became possible.

[실시예] [Example]

본 발명자들의 검토에 의하면, 상기 제법 1을 사용해서 제조한, 다음의 표시 장치 제조용 포토마스크에 있어서, 전사 패턴의 투광부와 위상 시프트부의 경계(위상 시프트막의 피에칭면이 노출되어 있는 중)를, 면 내에 걸쳐서 임의의 9개소를 검사했다. 즉, 측면각(θ)과, 밑단 폭의 막 두께비(D/T)를 측정한 부분, 측면각(θ)은, 100 내지 105도의 범위 내이며, 막 두께비(D/T)는 모두 0.45 이하(0.40 내지 0.45의 범위 내)이었다. According to the examination by the present inventors, in the following photomask for manufacturing a display device manufactured using the above production method 1, the boundary between the transparent portion of the transfer pattern and the phase shift portion (the exposed surface of the phase shift film is exposed) , And 9 arbitrary points were inspected within the plane. That is, the portion where the side angle? And the thickness ratio D / T of the bottom width are measured and the side angle? Are in the range of 100 to 105 degrees and the film thickness ratio (D / T) (In the range of 0.40 to 0.45).

(제1 형태에 의한 포토마스크) (Photomask according to the first embodiment)

투명 기판:합성 석영 유리 사이즈(330㎜×450㎜) Transparent substrate: Synthetic quartz glass size (330 mm x 450 mm)

형성한 패턴:라인 폭 3㎛, 스페이스 폭 3㎛, 위상 시프트부(림 폭) 한쪽당 0.5㎛의 라인 앤드 스페이스 패턴 The formed pattern: a line width of 3 mu m, a space width of 3 mu m, a line-and-space pattern of 0.5 mu m per phase shift portion (rim width)

위상 시프트막:CrOCN 막 두께 1200Å Phase shift film: CrOCN film thickness 1200 Å

노광광 투과율(쌍i선):6% Exposure light transmittance (pair i-line): 6%

위상차(쌍i선):180도 Phase difference (pair i-line): 180 degrees

에칭 마스크막:MoSiON 막 두께 100Å Etching mask film: MoSiON film thickness 100 Å

차광막(반사 방지 기능층을 가짐):CrOCN/CrC/CrON 막 두께 1000Å 광학 농도(OD)≥3 Shielding film (having an antireflective layer): CrOCN / CrC / CrON film thickness 1000 Å optical density (OD) ≥3

이상, 본 발명을, 복수의 형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명은 상기 형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 구성이나 상세에는, 청구항에 기재된 본 발명의 정신이나 범위 내에서 당업자가 이해할 수 있는 다양한 변형을 할 수 있다. The present invention has been described above with reference to a plurality of modes, but the present invention is not limited to the above modes. The constitution and details of the present invention can be modified in various manners within the spirit and scope of the present invention as will be understood by those skilled in the art.

2a, 2b, 2c : 라인 패턴
3a, 3b, 3c : 스페이스 패턴
10a, 10b : 포토마스크
11 : 투명 기판
12 : 위상 시프트막
12a : 위상 시프트막 패턴
13 : 에칭 마스크막
13a : 에칭 마스크막 패턴
14 : 차광막
14a : 차광막 패턴
15 : 차광부
16 : 위상 시프트부
17 : 투광부
18 : 제1 포토레지스트막
18a : 제1 레지스트 패턴
19 : 제2 포토레지스트막
19a : 제2 레지스트 패턴
101 : 투명 유리 기판
102 : 위상 시프트막 패턴
103 : 레지스트 패턴
2a, 2b, 2c: line pattern
3a, 3b, 3c: Space pattern
10a, 10b: photomask
11: transparent substrate
12: phase shift film
12a: phase shift film pattern
13: etching mask film
13a: etching mask film pattern
14:
14a: a light-shielding film pattern
15:
16: phase shift unit
17:
18: First photoresist film
18a: first resist pattern
19: Second photoresist film
19a: second resist pattern
101: transparent glass substrate
102: phase shift film pattern
103: Resist pattern

Claims (9)

투명 기판 상에 위상 시프트막, 에칭 마스크막, 차광막이, 각각 웨트 에칭에 의해 패터닝됨으로써 차광부, 위상 시프트부, 투광부를 포함하는 전사용 패턴이 형성되어 이루어지는 표시 장치 제조용 포토마스크로서,
상기 차광부는, 상기 투명 기판 상에 상기 위상 시프트막, 상기 에칭 마스크막, 상기 차광막이 이 순서로 적층되어 이루어지고,
상기 위상 시프트부는, 상기 투명 기판 상에 상기 위상 시프트막, 또는 상기 위상 시프트막과 상기 에칭 마스크막이 형성되어 이루어지고,
상기 투광부는, 상기 투명 기판 표면이 노출되어 이루어지고,
상기 위상 시프트막은, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지고,
상기 에칭 마스크막은, 상기 위상 시프트막의 에칭액에 대해 에칭 내성을 갖는 재료로 이루어지고,
상기 위상 시프트부와 상기 투광부는 서로 인접하는 부분을 갖고, 또한 상기 위상 시프트부와 상기 투광부는 상기 포토마스크의 노광광의 대표 파장에 대해 대략 180도의 위상차를 갖는 것인
표시 장치 제조용 포토마스크.
A photomask for manufacturing a display device in which a transfer pattern including a light-shielding portion, a phase shifting portion, and a light-transmitting portion is formed by patterning a phase shift film, an etching mask film, and a light-
Wherein the shielding portion is formed by stacking the phase shift film, the etching mask film, and the light shielding film in this order on the transparent substrate,
Wherein the phase shift portion is formed by forming the phase shift film or the phase shift film and the etching mask film on the transparent substrate,
Wherein the transparent portion is formed by exposing the surface of the transparent substrate,
Wherein the phase shift film is made of a material containing chromium,
Wherein the etching mask film is made of a material having an etching resistance to an etching liquid of the phase shift film,
The phase shifting portion and the light transmitting portion have portions adjacent to each other and the phase shifting portion and the light transmitting portion have a phase difference of about 180 degrees with respect to the representative wavelength of the exposure light of the photomask
Photomask for manufacturing display devices.
제1항에 있어서,
상기 전사용 패턴은 라인 앤드 스페이스 패턴을 포함하고,
상기 라인 앤드 스페이스 패턴의 라인 패턴은,
일정 폭의 차광부와,
상기 일정 폭의 차광부의 양측에 인접한 일정 폭의 위상 시프트부를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치 제조용 포토마스크.
The method according to claim 1,
Wherein the transfer pattern includes a line and space pattern,
The line pattern of the line-and-
A light shielding portion having a constant width,
And a phase shift portion having a constant width adjacent to both sides of the light shielding portion of the constant width.
제1항에 있어서,
상기 전사용 패턴은 홀 패턴을 포함하고,
상기 홀 패턴은 소정 직경의 투광부와, 상기 투광부를 둘러싸는 일정 폭의 위상 시프트부와, 상기 위상 시프트부를 둘러싸는 차광부를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치 제조용 포토마스크.
The method according to claim 1,
Wherein the transfer pattern includes a hole pattern,
Wherein the hole pattern has a transparent portion having a predetermined diameter, a phase shift portion having a constant width surrounding the transparent portion, and a shielding portion surrounding the phase shift portion.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 위상 시프트부는 상기 투명 기판 상에 상기 위상 시프트막이 형성되어 이루어지고,
상기 위상 시프트막은 상기 노광광의 대표 파장에 대해 대략 180도 위상 시프트하는 것인 것을 특징으로 하는 표시 장치 제조용 포토마스크.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the phase shift portion includes the phase shift film formed on the transparent substrate,
Wherein the phase shift film is phase shifted approximately 180 degrees with respect to a representative wavelength of the exposure light.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 위상 시프트부는, 상기 투명 기판 상에 상기 위상 시프트막과 상기 에칭 마스크막이 이 순서로 적층되어 이루어지고,
상기 위상 시프트막과 상기 에칭 마스크막의 적층은, 상기 노광광의 대표 파장에 대해 대략 180도 위상 시프트하는 것인 것을 특징으로 하는 표시 장치 제조용 포토마스크.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the phase shift portion is formed by stacking the phase shift film and the etching mask film in this order on the transparent substrate,
Wherein the stacking of the phase shift film and the etching mask film shifts phase by about 180 degrees with respect to a representative wavelength of the exposure light.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전사용 패턴에 포함되는 상기 투광부와 상기 위상 시프트부가 서로 인접하는 부분에서 상기 위상 시프트막의 피에칭면이 노출되고,
상기 인접하는 부분의 단면에 있어서, 상기 위상 시프트막의 상면, 하면 및 피에칭면에 각각 대응하는 상변, 하변 및 측변이, 조건 (A) - 상기 상변과 상기 측변의 접점과, 상기 상면으로부터 상기 위상 시프트막의 막 두께의 3분의 2 내려간 높이의 위치에서의 상기 측변의 위치를 연결한 직선이, 상기 상변과 이루는 각도가 85도로부터 120도의 범위 내임 - 및 조건 (B) - 상기 상변과 상기 측변의 접점을 통하고 상기 투명 기판의 주표면에 대해 수직인 제1 가상선과, 상기 하면으로부터 상기 막 두께의 10분의 1 올라간 높이의 위치에서의 상기 측변의 위치를 통하고 상기 투명 기판의 상기 주표면에 대해 수직인 제2 가상선과의 사이의 폭이, 상기 막 두께의 2분의 1 이하임 - 를 충족하는 표시 장치 제조용 포토마스크.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the surface to be etched of the phase shift film is exposed at portions where the transparent portion and the phase shift portion are adjacent to each other in the transfer pattern,
(A) - a contact point between the upper side and the side face, and a phase difference between the upper side, the lower side, and the side surface corresponding to the upper surface, the lower surface, and the side surface to be etched, Wherein the straight line connecting the position of the side edge at a position where the height of the shift film is two thirds lower than the film thickness is within a range of 85 degrees to 120 degrees with respect to the upper side; and Condition (B) Through the contact of the transparent substrate and the position of the lateral side at a position which is one-tenth the height of the film thickness from the bottom, and a second imaginary line perpendicular to the main surface of the transparent substrate And a second imaginary line perpendicular to the surface is equal to or smaller than half of the film thickness.
투명 기판 상에 위상 시프트막, 에칭 마스크막, 차광막이, 각각 웨트 에칭에 의해 패터닝됨으로써 차광부, 위상 시프트부, 투광부를 포함하는 전사용 패턴이 형성되어 이루어지는 표시 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법으로서,
상기 차광부는, 상기 투명 기판 상에 상기 위상 시프트막, 상기 에칭 마스크막, 상기 차광막이 이 순서로 적층되어 이루어지고,
상기 위상 시프트부는, 상기 투명 기판 상에 상기 위상 시프트막, 또는, 상기 위상 시프트막과 상기 에칭 마스크막이 형성되어 이루어지고,
상기 투광부는, 상기 투명 기판 표면이 노출되어 이루어지는 표시 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법에 있어서,
상기 투명 기판 상에 위상 시프트막, 에칭 마스크막, 차광막이 이 순서로 적층되고, 또한 제1 포토레지스트막이 형성된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
상기 위상 시프트막, 상기 에칭 마스크막 및 상기 차광막에 대해 각각 소정의 패터닝을 행함으로써 전사용 패턴을 형성하는 공정을 갖고,
상기 위상 시프트막의 패터닝에 있어서는, 패터닝된 상기 에칭 마스크막을 마스크로서 상기 위상 시프트막을 웨트 에칭하는 공정을 포함하고,
상기 위상 시프트막은, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지고,
상기 에칭 마스크막은, 상기 위상 시프트막의 에칭액에 대해, 에칭 내성을 갖는 재료로 이루어지고,
상기 위상 시프트부와 상기 투광부는 서로 인접하는 부분을 갖고, 또한 상기 위상 시프트부와 상기 투광부는 상기 포토마스크의 노광광의 대표 파장에 대해 대략 180도의 위상차를 갖는 것으로 하는 것을 특징으로 하는
표시 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법.
A phase shift film, an etching mask film, and a light shielding film are patterned by wet etching, respectively, on a transparent substrate to form a transfer pattern including a light-shielding portion, a phase shifting portion, and a light transmitting portion,
Wherein the shielding portion is formed by stacking the phase shift film, the etching mask film, and the light shielding film in this order on the transparent substrate,
Wherein the phase shifting portion is formed by forming the phase shift film or the phase shift film and the etching mask film on the transparent substrate,
Wherein the transparent portion of the transparent substrate is exposed, the method comprising the steps of:
A step of preparing a photomask blank in which a phase shift film, an etching mask film and a light shielding film are laminated in this order on the transparent substrate and a first photoresist film is formed,
A step of forming a transfer pattern by subjecting the phase shift film, the etching mask film and the light shielding film to predetermined patterning,
The step of patterning the phase shift film includes wet etching the phase shift film using the patterned etching mask film as a mask,
Wherein the phase shift film is made of a material containing chromium,
The etching mask film is made of a material having an etching resistance to the etching liquid of the phase shift film,
Wherein the phase shifting portion and the light transmitting portion have portions adjacent to each other and the phase shifting portion and the light transmitting portion have a phase difference of about 180 degrees with respect to a representative wavelength of the exposure light of the photomask
A method of manufacturing a photomask for manufacturing a display device.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된, 표시 장치 제조용 포토마스크를 준비하는 공정과,
i선, h선, g선을 포함하는 노광광을 조사하는 표시 장치 제조용 노광 장치를 사용해서 상기 포토마스크가 구비하는 전사용 패턴을 노광하고, 상기 전사용 패턴을 피전사체 상에 전사하는 공정을 포함하는 패턴 전사 방법.
A method for manufacturing a display device, comprising the steps of: preparing a photomask for manufacturing a display device according to any one of claims 1 to 3;
a step of exposing a transfer pattern provided in the photomask using an exposure apparatus for manufacturing a display device which irradiates exposure light including i line, h line and g line, and transferring the transfer pattern onto the transfer target body Containing pattern transfer method.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된, 표시 장치 제조용 포토마스크를 준비하는 공정과,
i선, h선, g선을 포함하는 노광광을 조사하는 표시 장치 제조용 노광 장치를 사용해서 상기 포토마스크가 구비하는 전사용 패턴을 노광하고, 상기 전사용 패턴을 피전사체 상에 전사하는 공정을 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
A method for manufacturing a display device, comprising the steps of: preparing a photomask for manufacturing a display device according to any one of claims 1 to 3;
a step of exposing a transfer pattern provided in the photomask using an exposure apparatus for manufacturing a display device which irradiates exposure light including i line, h line and g line, and transferring the transfer pattern onto the transfer target body Wherein the method comprises the steps of:
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102522452B1 (en) * 2015-03-19 2023-04-18 호야 가부시키가이샤 Mask blank, transfer mask, transfer mask manufacturing method and semiconductor device manufacturing method
JP6456748B2 (en) * 2015-03-28 2019-01-23 Hoya株式会社 Photomask manufacturing method, photomask and flat panel display manufacturing method
JP6418035B2 (en) * 2015-03-31 2018-11-07 信越化学工業株式会社 Phase shift mask blanks and phase shift masks
JP6767735B2 (en) * 2015-06-30 2020-10-14 Hoya株式会社 Photomasks, photomask design methods, photomask blanks, and display device manufacturing methods
US9530199B1 (en) * 2015-07-13 2016-12-27 Applied Materials Israel Ltd Technique for measuring overlay between layers of a multilayer structure
JP2017182052A (en) * 2016-03-24 2017-10-05 Hoya株式会社 Manufacturing method of phase shift mask blank, phase shift mask, and display device
JP2017227824A (en) * 2016-06-24 2017-12-28 Hoya株式会社 Mask blank, manufacturing method of transfer mask, and manufacturing method of semiconductor device
KR20180045354A (en) * 2016-10-25 2018-05-04 엘지디스플레이 주식회사 Imprint mold and manufacturing method thereof
JP6740107B2 (en) * 2016-11-30 2020-08-12 Hoya株式会社 Mask blank, transfer mask, and semiconductor device manufacturing method
JP2018106022A (en) * 2016-12-27 2018-07-05 Hoya株式会社 Method for manufacturing photomask for manufacturing display device, and method for manufacturing display device
JP6259509B1 (en) * 2016-12-28 2018-01-10 株式会社エスケーエレクトロニクス Halftone mask, photomask blank, and method of manufacturing halftone mask
JP6259508B1 (en) * 2016-12-28 2018-01-10 株式会社エスケーエレクトロニクス Halftone mask, photomask blank, and method of manufacturing halftone mask
TW201831986A (en) * 2017-02-17 2018-09-01 力晶科技股份有限公司 30078 新竹科學工業園區力行一路12號 Photomask and method of manufacturing the same and exposure method
US11036129B2 (en) * 2018-07-31 2021-06-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Photomask and method for forming the same
JP7217620B2 (en) * 2018-11-22 2023-02-03 アルバック成膜株式会社 mask blanks and masks
TWI707195B (en) * 2020-02-14 2020-10-11 力晶積成電子製造股份有限公司 Method of manufacturing phase-shifting photomask

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011013283A (en) 2009-06-30 2011-01-20 Ulvac Seimaku Kk Method for producing phase shift mask, method for manufacturing flat panel display, and phase shift mask
JP2012230379A (en) 2011-04-22 2012-11-22 S&S Tech Corp Blank mask and photomask
KR101282040B1 (en) * 2012-07-26 2013-07-04 주식회사 에스앤에스텍 Phase shift blankmask and photomask using the flat pannel display
JP2013134435A (en) * 2011-12-27 2013-07-08 Hoya Corp Method for manufacturing photomask, photomask, pattern transfer method and method for manufacturing flat panel display
KR20130087040A (en) * 2010-12-27 2013-08-05 알박 세이마쿠 가부시키가이샤 Half-tone mask, half-tone mask blank, and method for producing half-tone mask

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3272790B2 (en) * 1992-12-03 2002-04-08 ホーヤ株式会社 Phase shift mask manufacturing method and phase shift mask blank
JPH07152146A (en) * 1993-11-30 1995-06-16 Sony Corp Production of phase shift mask
JP2004302078A (en) * 2003-03-31 2004-10-28 Shin Etsu Chem Co Ltd Phase shift mask blank, phase shift mask and method for manufacturing them
US8048589B2 (en) * 2005-07-30 2011-11-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Phase shift photomask performance assurance method
JP2007279440A (en) * 2006-04-07 2007-10-25 Toshiba Corp Halftone phase shift mask and its manufacturing method
US7648806B2 (en) * 2007-02-02 2010-01-19 Micron Technology, Inc. Phase shift mask with two-phase clear feature
JP2008203373A (en) * 2007-02-16 2008-09-04 Clean Surface Gijutsu:Kk Halftone blank and method for manufacturing halftone blank
JP4490980B2 (en) * 2007-02-16 2010-06-30 クリーンサアフェイス技術株式会社 Halftone blanks
WO2009057660A1 (en) * 2007-11-01 2009-05-07 Ulvac Coating Corporation Half-tone mask, half-tone mask blank and method for manufacturing half-tone mask
JP5615488B2 (en) * 2008-06-30 2014-10-29 Hoya株式会社 Method for manufacturing phase shift mask
KR101068327B1 (en) * 2008-12-19 2011-09-28 주식회사 하이닉스반도체 Exposure mask and method for forming semiconductor device by using the same
JP5274393B2 (en) * 2009-06-30 2013-08-28 アルバック成膜株式会社 Method for manufacturing halftone mask
TWI422966B (en) * 2009-07-30 2014-01-11 Hoya Corp Multitone photomask, photomask blank, method of manufacturing the multitone photomask, and pattern transfer method
TWI461833B (en) * 2010-03-15 2014-11-21 Hoya Corp Multi-tone photomask, method of manufacturing a multi-tone photomask, and pattern transfer method
JP2012008545A (en) * 2010-05-24 2012-01-12 Hoya Corp Method for manufacturing multilevel gradation photomask and method for transferring pattern
CN104471478A (en) * 2012-06-20 2015-03-25 爱发科成膜株式会社 Phase-shifting mask blank, and phase-shifting mask and process for producing same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011013283A (en) 2009-06-30 2011-01-20 Ulvac Seimaku Kk Method for producing phase shift mask, method for manufacturing flat panel display, and phase shift mask
KR20130087040A (en) * 2010-12-27 2013-08-05 알박 세이마쿠 가부시키가이샤 Half-tone mask, half-tone mask blank, and method for producing half-tone mask
JP2012230379A (en) 2011-04-22 2012-11-22 S&S Tech Corp Blank mask and photomask
JP2013134435A (en) * 2011-12-27 2013-07-08 Hoya Corp Method for manufacturing photomask, photomask, pattern transfer method and method for manufacturing flat panel display
KR101282040B1 (en) * 2012-07-26 2013-07-04 주식회사 에스앤에스텍 Phase shift blankmask and photomask using the flat pannel display

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